.. "' o o N a >, w ,._ ~ ~ >, '" en "iii ·e, Q) C - '" "' "iii ~ Tablo 2. Bazı Tuz Hidratlarının Termo-Fiziksel Özellikleri (1). Ergime Ergime ısısı Yoğunluk Özgül lsı Tuz Hidratı Sıcaklığı (OC) (kJ/kg) (kg/dm3) (kJ/kg K) CaCl2.6H2O 29.7 171 1.710 (25 °C) 1.45 (katı) Kalsiyum klorit 1.496 (s ıvı) hekzahidrat Na2SO4.1 0H2O 32.4 254 1.485 (katı) 1.93 (katı) Sodyum sülfat dekahidrat Na2HPO4.12H2O 35 281 1.520 (katı) 1. 70 (katı) Disodyum bifosfat 1.442 (sıvı) 1.95 (sıvı) dodekahidrat Na2Sı03.5H2O 48 201 1.73 (katı ) 1.46 (katı) Sodyum tiyosülfat 1.67 (sıvı) 2.93 (sıvı) pentahidrat -ıBa(OH)ı.8H2O 78 267 2.180 (katı) 1 . 17(katı) Baryum hidroksit hidrat MgCl2.6H2O 116 i 165 1.57 (20°C) 1.72 (katı) Magnezyum klorit 1.442 (78 °C) 2.82 (sıvı) hekzahidrat Tablo 3. Isı Depolama için Geliştirilmiş Bileşiklerin Özellikleri (5). Bileşik (Kütlesel %) CaBr26H2O (55)/CaCl26H2O Cu(NO3)ı6H2O (51-55)/LiNO33H2O LiNO33H2O (52-45)/Zn(NO3)ı6H2O LiNO33H20 (65-55)/Ni(NO3)ı6H2O Ca(NO3)ı4H2O (45)/Zn(NO3)ı6H2O Cd(NO3)ı6H2O (65-55)/Zn(NO3)ı6H2O Ca(NO3)ı4H2O (55-45)/Co(NO3)ı6H2O Ca(NO3)ı4H2O (67)/Mg(NO3)ı6H2O CH3CO2Na3H2O (60)/CO(NH2lz Zn(NO3)ı6H2O (82)/Mg(NO3)ı6H2O Ca(NO3)ı4H2O (72)/ Al(NO3)ı9H20 Ni(NO3)ı6H2O (55-45)/Cd(NO3)ı6H2O CH3CO2Na3H2O (50)/HCONH2 Mg(NO3)ı6H2O (61.5 % mol)/MgCl26H2O Mg(NO3)ı6H2O (53 % mol)/NH4NO3 Mg(NO3)ı6H2O (53)/Al(NO3)ı9H2O genellikle fiyatları yüksektir. Ayrıca, korozif etkili olmaları nedeniyle depolanmaları diğer tuz hidratlarından daha maliyetlidir. Yüksek sıcakl ıklarda (120-1400 °C) ısı depolamak için, inorganik tuzlar kullanılabilir. İ norganik tuzlar a ras ı nda , ergime sıcaklı kla rı 120-1400 °C arasında değişen çok sayıda bileşik ve ötektik bulunmaktadır. Birim kütle ve hacimde ergime ısı ları yüksek olan, çok sayıda alkali/alkali toprak fluoridleri veya bunların ötektikleri vardır. Diğer taraftan, 450 °C'nin altında birim kütle veya hacimde çok düşük ergime ısısına sahip tuzlar da bulunmaktadır. Bu aralıkta ısı depolamak için, sodyum hidroksit ve alkali metal nitratları kullanılabilir. Alkali metal nitratları, tekrarlanan ısıl çevrimlerde ısı depolama ünitesi için istenilmeyen etkilere neden olabilen hacim değişimi ve katı durumda faz de138 Ergime Ergime Yoğunluk Sıcaklığı (°C) ısısı (J/g) (g/cm 3 ) 14.7 140 - 16.5 250 - 17.2 220 - 24.2 230 - 25.0 130 1.93 27.4 126 - 29.2 130 - 30.0 135 1.67 31.5 226 - 32.0 136 1.91 35.0 139 1.72 37.5 - - 40.5 255 - 59.1 144 1.68 52.0 125 - 61.0 148 1.85 1 ğişimi gösterirler. Na, Mg, Al vb. hafif metallerin sülfat, karbonat, fosfat, nitrit, oksit ve kloritleri PCM olarak kul lanılabilir. Yüksek sıcaklık aralığında; fluoridler, sodyum hidroksit ve nitratların ısı kapasiteleri (duyulur ısı) , magnasit, dökme demir gibi yaygın olarak kullanılan katı materyallerinki ile aynı değerlerdedir. Bu nedenle bu materyaller, duyulur ısı kadar gizli ısıdan da yararlanılabilen uygulamalar için uygundur. Bazı tuz hidratlarının aşırı soğuma ve kimyasal özelliklerinin değişmesi gibi olumsuzlukları, çok bileşenli bileşikler ve ötektik bileşikler oluşturularak kısmen önlenebilir. Bu tür bileşikler oluşturularak, bir yandan PCM sayıs ın ı n artmasına, diğer yandan PCM'nin kullan ılabileceği sıcaklık aralığının artırılmasına olanak tanınmış olur. Bu amaçla, hidrat ve organik esasi ı bileşikler geliştirilmiş ve incelenmiştir. lsı depolama için geliştirilmiş ve iki bileşenden oluşan bazı bileşikler Tablo 3'te verilmişti r. Son zamanlarda, ortam iklimlendirme amacıyla güneş enerjisi uygulamalarında da kullanılabilen bileşikler gelişt i ri l miştir. (-30)-(-3) °C sıcaklık aralığında soğuk depolama için önerilen, tuz esaslı ötektik bileşikler Tablo 4'te ver ilmişt i r. 3.2. Parafinler Parafinler petrol türevleri olup, genel olarak C"H2 ". 1 şeklinde belirtilen ve "alkanlar" olarak adlandırılan önemli bir bileşen içerirler. Parafin mumlarındaki n-alkan içeriği, genellikle% 75'den fazladır ve% 100'e ulaşabilir. Yaygın olarak bilinen oktadekan (C18H38 ) gibi saf parafinler, sadece alkan ları içerir. Alkanların ergime s ı caklığ ı karbon atomu sayısının artmasıyla artar. Karbon atomu sayı sı 14-40 arasında olan alkanların ergime sıcaklığı , 6-80 °c aralığ ı ndadır ve genellikle parafinler olarak adlandırıl ırlar. Ticari parafinlerin karbon atomu sayısı 8-15 arasında olabilir (2). Parafinler alkan zinciri uzunluğuna bağlı olarak n-parafin veya izoparafin şeklinde olabilir. Doymuş hidrokarbonlar gurubundan olan parafinler gurubu içerisinde benzer özelliklerdeki bileşikler yer alır. Metan (CHJdan pentana (C5 H12 ) kadar ola n serideki ilk beş bileşik, oda sıcak1 ığı nda ve atmosfer bası ncında gaz halindedir. Ancak bunların molekül ağır1 ıklarının artmasıyla buharlaşma oranları azalır. C 15H32 ve C 5 H 12 arasındaki bileşikler sıvı durumdadır ve her molekülünde 15'den fazla karbon atomu bulunan bileşikler oda sıcakl ığında mum gibi katı durumdadır. Bunların ergime noktaları ve ergime ısı ları molekül ağırl ığıyla artar. Böylece C, 4 H30 'dan C40 H82 ' ye kadar olan seri içerisindeki bileşiklerden birinin seçilmesiyle, 6 °C' den 80 °C'ye kadar değişen ergime sıcaklıklarında ısı depolama için uygun parafin seçilebilir. Karbon atomu sayısı çift olan parafinler ucuz, bol ve kimyasal olarak kararlı olduklarından ısı depolama için tercih edilir. ısı depolamada yararlanılabilecek bir materyalde aranan uygun fiziksel, kimyasal ve termokimyasal özelliklere sahip olan parafinlerin ısı depolama bakımından bazı önemli üstünlükleri aşağıdaki gibi sıralanabilir (4): t Maliyeti düşük ve bol miktarda mevcuttur. t Korozif ve toksik etkili değildi rler.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=