مروری فلزات و آلیاژهایی با خواص حرارتی مناسب برای استفاده در مواد تغییر فازی (PCM) با هدف ذخیره انرژی گرمایی

Abstract

مسئله انرژی و بهینه‌سازی مصرف انرژی در چند ساله اخیر بسیار مورد توجه قشر عظیمی از جامعه از جمله سیاستمدارن، مدیران، دانشمندان و محققان، مهندسان و حتی کاربران و مصرف کنندگان انرژی قرار گرفته است. تا به امروز تلاش‌های بسیار زیادی در زمینه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر صورت گرفته است. بارای نیل به این هدف، سلول‌های خورشیدی و تمامی سیستم‌هایی که قابلیت جذب ، ذخیره و در نهایت رهاسازی انرژی حرارتی را دارند، مورد مطالعه قرار گرفته و پیش‌رفت‌های زیادی در این زمینه صورت گرفته است. هم‌چنین با توجه به اساس استفاده از این انرژی‌ها که مبنی بر جذب و نشر انرژی تجدیدپذیر است، مواد زیادی مورد آزمایش قرار گرفته‌اند تا بتوان از این ویژگی آن‌ها بیشترین بهره را برد. به همین منظور PCM، مواد دارای تغییرات فازی، مطرح شده و مورد توجه قرار گرفته‌اند. این مواد توانایی جذب و رهاسازی انرژی در دماهای نسبتا پایین را دارند و می‌توانند گزینه مناسبی برای ذخیره‌سازی انرژی حرارتی باشند. در این مقاله سعی شده است علاوه بر معرفی این مواد، به بررسی امکان استفاده از فلزات و آلیاژها به عنوان ذخیره‌ساز انرژی گرمایی پرداخته شود. فلزاتی با نقطه ذوب پایین مانند گالیم، ایندیم، بیسموت، آلومینیوم، و سیلیسیم که به دلیل خواص فیزیکی-حرارتی بهتری که از خود نشان می‌دهند می‌توانند عملکرد بهتری از خود در این زمینه نشان بدهند.