Düşük sıcaklıkta termal enerji depolamasına uygun faz değiştiren maddelerin mikrokapsüllenmesi
Microencapsulation of phase change materials for thermal energy storage at low temperatures
Yazar: YELİZ ÖZONUR
Danışman: PROF.DR. HALİME PAKSOY
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2004
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada Termal enerji depolaması için faz değiştiren maddelerin (Phase Change Material, PCM) mikrokapsülleri hazırlanmıştır. Kapsüllenmiş PCM'lerin hazırlanmasında koaservasyon yöntemleri kullanılmıştır. Bu çalışmada kapsül çekirdek materyali olarak parafin ve koko yağ asidi karışımları kullanılmıştır. Parafin mikrokapsülleri ure-formaldehit, melamin formaldehit P naftol- formaldehit ve jelatin-arap zamkı içeren dört farklı duvar materyalinden hazırlanmıştır. Koko yağ asidi karışımını mikrokapsülleme yönteminde jelatin-arap zamkı kapsül dış duvar materyali olarak kullanılmıştır. Kapsüllenmiş mikrokapsüllerin sertleştirme işlemi formaldehit ile yapılmıştır. Mikrokapsüllenmiş PCM'lerin partikül büyüklüklerinin dağılımları ve geometrik profilleri optik mikroskop ile analiz edilmiştir. Koaservasyon yöntemi ile elde edilen mikrokapsüller küresel geometrik profile sahiptirler. Karıştırma hızına veya süresine bağlı olarak kapsül boyutu 1 um' den 1 mm'ye kadar değişebilir. PCM'lerin faz değiştirme sıcaklıkları ve termal enerji depolama uygunluğu su ve hava banyosu yöntemi ile elde edilen erime donma eğrileri yardımıyla belirlenmiştir. Parafinin ve kapsüllenmiş parafinin gizli ısı depolama kapasiteleri Yinping tarafından önerilen sıcaklık dağılımı (temperature- history, Thistory) metodu ile belirlenmiştir. Bu deneyler sonucunda parafin ve koko yağ asidi karışımı için en iyi dış duvar materyalinin jelatin- Arap zamkı olduğuna karar verilmiştir.Anahtar kelimeler: Mikrokapsül, Kapsülleme, Faz Değitiren Maddeler (PCM), Koaservasyon, Thermal Enerji Depolama,

Abstract:
In this study, microcapsules of phase change materials (PCMs) were prepared for thermal energy storage. In the preparation of encapsulated PCMs, coacervation technique was used. Paraffin and coco fatty acid mixtures were used as core materials of capsules. Microcapsules of paraffin were prepared from four different wall materials, including urea-formaldehyde resin, melamin formaldehyde resin, p naftol formaldehyde resin and gelatin-gum arabic coacervate. In the microencapsulation process of coco fatty acid mixtures gelatin-gum arabic were used as the wall material. Hardening process of encapsulated PCMs was done with formaldehyde. The distribution of particle size and the geometric profile of microencapsulated PCM were analyzed by optic microscope. Microcapsules, prepared by coacervation process has spherical geometric profile. Based on stirring speed or stirring time capsul diameters can vary from 1 urn to 1 mm. Phase transition temperature and suitability for thermal energy storage of the PCMs were determined by melting and freezing curves which were obtained from constant temperature water bath and air chamber. The latent heat storage capacities of parafin and microencapsulated parafin were determined by the temperature-history method, proposed by Yinping. It is concluded that gelatin - gum Arabic was the best capsule wall material for paraffin and coco fatty acid mixtures.Keywords: Microcapsule, Encapsulation, Phase Change Material (PCM), Coacervation, Thermal Energy Storage II