ارزیابی ذخیره سازی انرژی گرمایی ماده تغییر فاز نانوکپسول دارشده با هسته پلی(اتیلن گلیکول) و پوسته پلی استیرن رسانای گرما برای کاربرد در سیال انتقال گرما

فرضیه : 

مواد تغییرفاز جامد-مایع، از جمله موادی هستند که برای ذخیره انرژی گرمایی به کار می روند. با نانوکپسول دارشدن این مواد، می توان مشکل نشتی طی ذوب شدن را برطرف کرد و کارایی گرمایی سامانه را افزایش داد. پژوهشگران در پژوهش های پیشین از روش های پیچیده و پرهزینه ای برای تهیه نانوکپسول ها استفاده کرده اند. در این پژوهش، برای آسانی سنتز و کاهش زمان و هزینه های فرایند، از اختلاف پارامتر حل پذیری مواد هسته و پوسته در دما های مختلف و تقدم و تاخر در جدایی فاز به منظور سنتز نانو کپسول ها استفاده شده است.

به منظور ساخت نانو کپسول پلی (اتیلن گلیکول) با پوسته پلی استیرن رسانای گرما، از اختلاف پارامتر حل پذیری پلی (اتیلن گلیکول)، پلی استیرن و تولوین در دماهای 5، 25 و 80 درجه سلسیوس استفاده شد. در واقع، این تغییر در پارامتر حل پذیری موجب ایجاد محلول همگنی از این سه ماده در دمای 80 درجه سلسیوس می شود. با کاهش دما به 25 درجه سلسیوس، هسته گذاری اولیه شکل می گیرد و نانوذرات پلی (اتیلن گلیکول) جامد به طور کامل جدا  می شوند. در ادامه با کاهش دما به 5 درجه سلسیوس پلی استیرن نیز از محلول جدا می شود و به طور کامل نانوذرات پلی (اتیلن گلیکول) را پوشش می دهد. بدین ترتیب به روش ته نشینی با گرادیان دما ابتدا نانوذرات پلی (اتیلن گلیکول) سنتز شدند. سپس با ته نشینی پلی استیرن، نانوذرات پلی (اتیلن گلیکول) پوشش یافتند. همچنین برای افزایش رسانندگی گرمایی پوسته و کارایی گرمایی سامانه، از نانوذرات کربن در پوسته پلی استیرن استفاده شده است.

بررسی شکل شناسی محصول سنتزی در این پژوهش ایجاد نانو کپسول هسته-پوسته پلی(اتیلن گلیکول-پلی استیرن را تایید می کند. کارایی جذب انرژی گرمایی سیال انتقال گرمای تهیه شده از این نانوذرات در دمای کاربری 55 درجه سلسیوس حدود %17 بیشتر از آب خالص است.