565 XIX. Ulusal Kimya Kongresi, Kuşadası, 2005 FKS17 FAZ

XIX. Ulusal Kimya Kongresi, Kuşadası, 2005
FKS17
FAZ DEĞİŞTİREN MADDELERİN DESTEKLEYİCİ MADDELERDE
TUTUKLANMASI VE TERMAL PERFORMANSI
Özgül Gök1, Halime Ö. Paksoy1
1
Çukurova Üniversitesi Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü Adana
Son yıllarda, termal enerji depolama yöntemlerinin, termal güneş enerjisi ve atık ısı gibi
yenilenebilir enerji kaynağı olarak kullanılması giderek yaygınlaşmaktadır. Termal enerji
depolamada faz değiştiren maddelerin (PCM) kullanımı, yüksek enerji kapasiteleri ve
izotermal özellikleri gibi bazı avantajlara sahiptir[1]. Özellikle, gizli ısı depolama materyali
olarak inorganik tuz hidratları organik maddelere göre yüksek ergime ısısına ve yüksek termal
iletkenliğe
sahiptirler.
Bu
da
tuz
hidratlarının
kullanılmasında
büyük
avantaj
sağlamaktadır[2]. Ancak tuz hidratlarının faz değiştiren madde olarak kullanıldığı gizli ısı
depolama uygulamalarında bazı sorunlarla karşılaşılmaktadır. Bu sorunlar, tuz hidratlarının
zayıf çekirdekleşme özelliklerinden dolayı donarken aşırı soğuma göstermeleri ve bu
maddelerin düzensiz (inkongruent) şekilde ergimeleri sebebiyle faz ayrışması meydana
gelmesidir.
Bu çalışmada, tuz hidratlarında meydana gelen faz ayrışmasını önlemek için, farklı %
oranlarda poliakrilamid jel ile Glauber Tuzu (Na2SO4.10H2O) tutuklanmıştır. Aşırı soğuma
sorununu gidermek için ise; kullanılan tuz hidratının kristal yapısına uygun çekirdekleştirici
madde olarak Boraks (Na2B4O7.10H2O) kullanılmıştır. Yapılan sıcaklık ölçümleri sonucunda,
düzensiz ergimeden kaynaklanan faz ayrışması tamamen önlenmiştir. Aşırı soğuma ise
yaklaşık 10oC azaltılmıştır. Diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC) metodu ve sıcaklık
dağılım (T-History) metodu ile yapılan ölçümler sonucunda faz değiştiren maddenin gizli ısı
depolama kapasitesi, PAA jel yüzdesi %10 olduğunda en uygun olmaktadır. Bu değer DSC
metodunda, 200 J/g; sıcaklık dağılım (T-History) metodunda ise, 274 J/g olarak belirlenmiştir.
Kaynaklar
1. L.F.Cabeza, G.Svensson, S.Hiebler, H.Mehling, Appl.Thermal Eng.2003, 23, 1697-1704
2. H.W.Ryu, S.W. Woo, B.C.Shin, S.D.Kim, Sol. En. Mat.& Sol. Cells 1992, 27, 161-172
565