1/) o o N a ;;, w ,._ . . . . . . . . ;;:, "' V) 4. Faz Değiştiren Materyal (Pcm) Seçimi Günümüze kadar yapı lmış olan araştırmalarda gizli ısı depolama amacıyla , bir çok bileşik veya karışım dikkate alınmıştı r. Gizli ıs ı depolama için PCM seçiminde aşağ ıdaki özellikler göz önünde bulundurulmalıd ı r: t Ergime noktası, t Faz diyagram ları , t Toksik etki, t Kimyasal kararlıl ı k, t Korozif etki, t Yanma özelliğ i , t Emniyet, t Maliyet. Gizli ısı depolama sistemlerinin uzun süre etkin olarak kullanılabilmesi için aşağıdaki iki etmen önemlidir: 1) PCM'lerin ergime ve donma özelliklerinin karşılaştırılması. 2) PCM'lerin tekrarlanan ergime ve donma sonucunda özelliklerindeki değişim. PCM'lerin ergime ve donma özellikleri aşağıdaki gibi özetlenebilir: t Ergime süresince ergime hızı , t Katılaşma süresince donma hızı , t Ergime işleminin uygunluğu, t Kristalleşme özellikleri, t Eriyiğin aşırı soğuması, t lsıl çevrimdeki kararl ı l ı k . Gizli ı sı depolama için kullanılacak her materyalin termo-fiziksel özelliklerinin belirlenmesi için laboratuar testlerinden geçirilmesi gereklidir. Gizli ı sı depolamaya uygun materyal olarak, çok sayıda organik ve inorganik bileşik, bunların ötektik ve karışımları laboratuar testlerinden geçiril mi ştir. Laboratuar testlerinde PCM'lerin aşağıdaki özellikleri belirlen ir: Materyalin termo-fiziksel özellikleri: t Ergime sıcakl ığı , t Gizli ısı , t Özgül ısı , t lsıl iletkenlik. lsı depolama açısınd an özellikleri: t ısıtma çevriminde materyal özelliklerinin kararlılığı , t Soğutma çevriminde materyal özelliklerinin kararlı l ığ ı, t Aşırı ısınma, t Aşırı soğuma. Bazı PCM'ler için sıcakl ıkla entalpi değişimi de önemlidir. PCM'lerin ergime ve donma özelliklerinin belirlenmesi için başlıca iki ölçme tekniğinden yararlanılır: Diferansiyel Taramal ı Kalorimetre (DSC) 142 ile belirlenen termogramlar incelenerek örnek materyalin aşağıdaki özelliklerine ilişkin belirli değerler saptanır: t Ergime süresince faz değiştirme sıcaklığı , t Donma süresince faz değiştirme sıcakl ığı , t Ergime ısısı , t Donma ısısı, t Sıcaklığa bağlı olarak özgül ısı değişimi. lsıl Analiz (TA) tekniğinde, aşağıdaki özellikler belirlenerek materyale veya materyalden ısı geçiş hızlarındaki değişiklikler saptanır: t Örnek materyalin ergimesi süresince s ı cakl ık-zaman (T-t) d iyagramı , t Örnek materyalin donması süresince sıcakl ı k-zaman (T-t) diyagramı , t ısınma eğrisi, t Soğuma eğrisi. Gizli ısı depolama materyalleri için en önemli testlerden birisi de, ısıl çevrimdir. lsıl çevrim, PCM'lerin ergime ve donma işlemlerinin tekrarlanmasıdır. lsıl çevrimin PCM'nin özelliklerine olan etkisi deneysel olarak belirlenmelidir. Özellikle tuz hidratları için, PCM'nin uzun dönemlik kararlılığının belirlenmesi amacıyla en az 1000-2000 çevrimden oluşan laboratuar testleri önerilir. ısıl çevrim testlerinde aşağıdaki özellikler incelenmelidir: t lsı depolama ve geri kazanma süresince PCM'deki geçici sıcaklık değişimi, t ısı geçişindeki anlık değişim, t Her bir çevrim süresince PCM'de depolanan ısı enerjisi mi ktarı, t lsıl çevrim sayısı ile depolanan enerji miktarının değişimi. lsı depolama materyalinin ergime ve donma tutumunun tekrarlan ı labilirliğine ilişkin özelliklerin belirlenebilmesi için, örnek materyal her· iki ölçme tekniği kullanılarak ısıl çevrimden geçirilebilir. DSC termogramlarındaki endotermik veya ekzotermik pik formlarında gözlenen değişimler veya ısıl çevrimden geçen ısı depolama materyallerinin termofiziksel özelliklerindeki değişikl ikler, PCM'nin ergime ve donma özelliklerindeki değiş imin bir ölçüsüdür. Bununla birlikte, TA ölçümlerinde sıcakl ık-zaman diyagramlarının şeklindeki veya örnek materyale/materyalden ısı geçiş hızına ilişkin değişiklikler, ısıl çevrimin özellikleri açısınd an önemlidir. Kaynaklar 1. Abhat, A; "Low teıııperatııre latent lıeat tlıerıııal energy storage: lıeal storcıge ıncıterials" Solar Energy, 30 (4):313-332 1983. 2. Fıırbo, S.; "Heat storage witlı an incongruently ıııelıiııg salı lıydrate as storage ıııediııııı based on the extra water priııciple", Thermal Storage o/Solar Energy, Proceedings of an lnternational TNOSymposiıım (C.Den., Oııden, ediıoı): 135145, Amsterdaın, 5-6 November /980. 3. Glıoneim, A. A.; Klein, S. A.; "The ej: fects of plıase-change ıııaterials properties on tlıe peıformeııce of solar cıirbased lıeating systeıııs". Solar Eııergy, 42(6): 441-447, 1989. 4. Kakaç, S.; Paykoç, E.; Yeneı; Y; "Storage ofsolar therınal eııergy, Eııergy Storcıge Systeıııs". (Edited by; Kılkış, B. and Kakaç, S.), NATO ASI Series; Series E: Applied Scieııces, 167: 121-161, Klııwer Academic Publislıers, 1989. 5. Keııisariıı, M.M.; "Slıort therııı storcıge of solar eııergy", I. Low teıııperatııre plıase-clıange ıııaıerials, Geliotekhnika, 29 (2): 46-64, 1993. 6. Lane, G.A.; "Low teıııperatııre heat storage witlı plıase clıange ınaterials ", ini. J. Ambient Energy, 1(3): 155-168, /975. 7. Mic/ıaels, A.l.; "An overwiev of tlıe USA programfor the development of ılıerıııcıl eııergy storage Jor solar energy applicatioııs ", Therınal sıorage ofSolar En- . ergy, Proceediııgs of an Jnternationa/ TNO-Synıposium: 78-89, Amsterdam, 56 November 1980. 8. Paksoy, H. Ö.; Bcışçetinçelik, A.; Öztiirk, H.H.; "Jsı depolama yöntemleri ve yeraltıııda ısı depolama sistemleri". 5. TürkAlınan Eneıji Sempozyumu "Güneş Enerjisi ve Diğer Yenilenebilir Eneıji Uygulamalarındaki Gelişmeler" Bildiri Kitabı: 151-160, İzıııiı; 19-21 Nisan /995. 9. Öztiirk, H.H.; Başçetinçelik, A.; "Güneş enerjisi depolama yöntemlerinin karşılaştırılması". Güneş Günü Sempozyuııııı '99, Sempozyum Kitabı: 235-242, Kayseri., 25-27 Haziran 1999. 10. Öztiirk, H.H.; Başçetinçelik, A.; "Jsı depolama tekniği. Türkiye Ziraat Odaları Birliği Yayın No: 230, S (203), JSBN: 975-8629-17-4, 2002. 11. Sarı. A.; Kcıygusıız, K.; "Eneıji depolayıcı madde olarak bazı yağ asitlerinin ısıl dönüşümle birlikte depolama kapasitesindeki değişimin incelenmesi". Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu ve Sergisi, 12-13 Ekim 2001, Kayseri, Bildiriler Kitabı: fi 1-1 fi 4, MMO Yayın No: E/2001/275, ISBN: 975-395465-4, 2001. 12. Yoneda, N.; Tcıkashi, S.; "Eutectic ıııixtures Jor solar lıecıt storage". Solar Energy 21: 61-63, 1978. iliJ
RkJQdWJsaXNoZXIy MTcyMTY=