Badania eksperymentalne stabilności termodynamicznej materiałów zmiennofazowych w aspekcie magazynowania w nich energii

• Autorzy: Ksionek D. , Rosiński M. , Spik Z.

Warianty tytułu

EN

Experimental research on thermodynamic stability of phase change materials with consideration given to energy storage in such materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania eksperymentalne stabilności termodynamicznej dwóch rodzajów materiałów zmiennofazowych (wosku pszczelego i octanu sodu) z grupy PCM (Phase Change Material). W substancjach tych ciepło przemiany fazowej (ciepło krzepnięcia) może być efektywnie wykorzystywane do akumulowania energii na przykład ze źródeł odnawialnych. Współpraca tych akumulatorów ze źródłami ciepła przyczynić się może do zmniejszenia zużycia paliw kopalnych, a co za tym idzie do oszczędności energii i ochrony naturalnego środowiska przez zmniejszenie emisji szkodliwych związków powstających w procesie spalania paliw. Ponadto przyczyni się także do stabilizacji pracy układów energetycznych oraz uzyskania określonych korzyści ekonomicznych. W pierwszej części artykułu scharakteryzowano właściwości termodynamiczne wosków i hydratów. W dalszej części przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych dotyczących stabilności właściwości cieplnych wosku pszczelego i octanu sodu, jako akumulatorów ciepła, podczas cyklicznych procesów podgrzewania i chłodzenia. Z badań wynika, że wosk pszczeli w porównaniu do octanu sodu jest w pełni substancją stabilną termodynamicznie i spełnia warunki do wykorzystania jej w akumulatorach ciepła.

EN

This paper discusses findings of experimental research on thermodynamic stability of two types of Phase Change Materials (PCM) (beeswax and sodium acetate). The phase change heat (solidification heat) stored in these substances may be used effectively to accumulate energy e.g. from renewables. The joint opera-tion of these heat accumulators with heat sources may contribute to the reduction of fossil fuel consumption and consequently to energy saving and protection of natural environment though the reduction of hazardous compounds generated during fuel combustion. Additionally it will also stabilize the operation of energy systems and obtain certain economic benefits. The first part of paper characterizes thermodynamic properties of waxes and hydrates. Further parts present the results of experimental research on stability of thermal properties of beeswax and sodium acetate as heat accumulators during cyclical heating and cooling processes. The research showed that beeswax compared to sodium acetate is a substance with full thermodynamic stability and complies with requirements necessary to fulfill to be used in heat accumulators.

Słowa kluczowe

PL

magazynowanie ciepła; przemiany fazowe

EN

PCM; heat storage; phase changes

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2011
• Tom: Nr 6
• Strony: 56--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys.

Twórcy

autor

Ksionek D.

autor

Rosiński M.

autor

Spik Z.

• Wydział Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej,

Bibliografia

• [1] Cabeza L.F., Castell A., Barreneche C., A. de Gracia, Fernández A.I.: Materials used as PCM in thermal energy storage in buildings: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews 15 (2011) 1675–1695
• [2] Domański R.: Magazynowanie energii cieplnej. PWN, Warszawa 1990.
• [3] Rosiński M.: Odzyskiwanie ciepła w wybranych technologiach inżynierii środowiska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2008.
• [4] Rosiński M., Spik Z., Ksionek D.: Badania stabilności termodynamicznej podczas akumulowania ciepła w wosku pszczelim z wykorzystaniem zjawiska przemiany fazowej. Konferencja Air & Heat –Water & Energy Wrocław 2011, materiały konferencyjne tom 2 strony 177-182.
• [5] Sarı A. , Karaipekli A.: Preparation, thermal properties and thermal reliability of capric acid/expanded perlite composite for thermal energy storage. Materials Chemistry and Physics 109 (2008) 459–464
• [6] Wiśniewski S.: Wymiana ciepła, WNT, Warszawa 2009.