Synthesis and characterization of microencapsulated phase change materials and their applications in the heat exchanger

Autor: Konukçu, Nilüfer
Přispěvatelé: Gürmen Özçelik, Tuğba, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gürmen, Tuğba, Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Popis: The scope of this study is to produce suitable materials for latent heat storage systems by encapsulation of the selected organic phase change materials into silica shell. Polyethylene glycol (PEG) with molecular weight 600 g/mol and paraffin were selected as phase change materials for encapsulation. It was tried to obtain the most efficient microcapsule using tetraethyl orthosilicate (TEOS), sodium metasilicate, and silica-alumina particles as silica sources. Characterizations of samples were done with Scanning Electron Microscope (SEM), optical microscope, and Differential Scanning Calorimetry (DSC) analyses. According to these analyses, the suitable sample was tried in the heat exchanger to control its applicability. Suitable powder samples were obtained as a result of the experiments which were carried out using TEOS and silica-alumina particles with the particle size of 40-180 µm. It was indicated that the samples with the content of PEG and TEOS which was obtained by interfacial polycondensation method has the best encapsulation ratio with the latent heat of 83.55 J/g. It was proved that obtained sample which had the best encapsulation ratio can be used as PCM through the heat exchanger experiment.
Bu çalışmanın amacı, seçilmiş olan organik faz değiştiren malzemelerin silika içerisine kapsüllenerek gizil ısı depolama sistemlerinde kullanılmasına uygun malzemeler üretmektir. Kapsüllenecek olan faz değiştiren malzemeler olarak molekül ağırlığı 600 g/mol olan polietilen glikol (PEG) ve parafin seçildi. Silika kaynağı olarak tetraetil ortosilikat (TEOS), sodyum metasilikat ve silika-alumina parçacıkları kullanılarak en elverişli mikrokapsül elde edilmeye çalışıldı. Örneklerin SEM, optik mikroskop ve DSC analizleri ile karakterizasyonları gerçekleştirildi. Analizler neticesinde uygun bulunan örnek, uygulanabilirliğini ölçmek amacıyla ısı eşanjöründe denendi. TEOS ve silika-alumina parçacıkları kullanılarak yapılan deneyler neticesinde parçacık boyutları 40-180 µm aralığında olan uygun toz ürünler elde edildi. TEOS ile arayüzey polikondansasyonu uygulanarak elde edilen PEG içerikli örneğin, 83.55 J/g öz ısı değeri ile en iyi kapsüllenme oranına sahip olduğu tespit edildi. En iyi kapsüllenme oranına sahip örneğin ısı eşanjöründe denenmesi ile faz değiştiren malzeme olarak kullanılabileceği kanıtlandı.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: