مطالعه تجربی کامپوزیت چوب-پلاستیک-مواد تغییر فاز (pcm) برای سامانه ذخیره سازی انرژی

به سبب گرمای نهان ذوب بالای مواد تغییر فاز (pcm)، استفاده از آنها در ساختمان های سبک وزن با ظرفیت ذخیره انرژی پایین و نوسانات دمایی بالا، در حال گسترش است. کامپوزیت های چوب-پلاستیک نیز یکی از اجزای اصلی داخلی ساختمان ها هستند که به دلیل خواص برتری که نسبت به مواد اولیه خود دارند، استفاده از آنها رو به گسترش است. این مواد دارای ظرفیت ذخیره انرژی پایینی بوده که با بکارگیری pcmها درون آنها، می توان بر ظرفیت ذخیره انرژی آنها افزود. از موانع اصلی که بر سر راه استفاده از pcmها در کامپوزیت چوب-پلاستیک وجود دارد، نشتی این مواد از کامپوزیت در حین تغییر فاز است. به منظور جلوگیری از نشتی، تولید کامپوزیت هایی از جنس چوب-پلاستیک به همراه میکروکپسول های حاوی pcm که دارای پوسته ای مقاوم در برابر نشتی هستند، پیشنهاد شد. بدین منظور ابتدا میکروکپسول های pcm به روش پلیمرشدن تعلیقی تولید و به کمک طراحی آزمایش به روش ccd، گرمای نهان ذوب آن بهینه شد. همچنین خواص مختلف حرارتی و مکانیکی آن بررسی شد. نتایج حاکی از تولید میکروکپسول هایی با گرمای نهان ذوب بهینه j/g 8/145 و پایداری حرارتی مطلوب داشت. این میکروکپسول ها در درصد وزنی pvp/st برابر 18/2%، نسبت وزنی pcm/st برابر 94/1، درصد وزنی bpo/st برابر 84/8% و نسبت وزنی h2o/st برابر 67/11 تولید شدند. سپس به روش قالب گیری فشاری کامپوزیت های چوب-پلاستیک-mepcm تولید و خواص حرارتی و مکانیکی آن به کمک آزمون های dsc، چرخه حرارتی، نشتی به کمک حلال، نشتی به روش آون و خمش سه نقطه ای اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که کامپوزیت های تولیدی با دارا بودن گرمای نهان ذوب حدود j/g 43 در مقایسه با سایر کامپوزیت هایی که پیش از این در ساختمان ها بکار رفته اند، از خواص حرارتی مطلوبی برخوردار هستند. همچنین نتایج آزمون نشتی نشان داد که استفاده از میکروکپسول pcm در کامپوزیت چوب-پلاستیک-pcm، قادر به جلوگیری از بروز نشتی حین تغییر فاز است.