Дослідження режимів заряду і розряду наномодифікованих теплоакумулюючих матеріалів

Автор(и)

  • Alexander Shchegolkov Тамбовський державний технічний університет вул. Радянська, 106, м. Тамбов, Російськая Федерація, 392000, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0002-4317-0689
  • Alexey Schegolkov Тамбовський державний технічний університет вул. Радянська, 106, м. Тамбов, Російськая Федерація, 392000, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0002-1838-3842
  • Nikolay Karpus Російський університет дружби народів вул. Міклухо-Маклая, 6, м. Москва, Російськая Федерація, 117198, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0002-1451-5932
  • Vadym Kovalenko Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0002-8012-6732
  • Valerii Kotok Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000, Україна https://orcid.org/0000-0001-8879-7189

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102888

Ключові слова:

тепловий акумулятор, парафін, модифікація, вуглецеві нанотрубки, теплопровідність, теплоємність, заряд / розряд

Анотація

Досліджені режими заряду/розряду наномодифікованих парафінів. Вивчені наступні теплофізичні параметри: теплопровідність та теплоємність. В режимах заряду/розряду проявляється ефект «стежачого теплового контакту». Теплопровідність збільшується до 0,48, 0,42 та 0,36 Вт/мºС відповідно УНМ-МД, УНМ-М, УНМ, відносно вихідної теплопровідності – 0,25 Вт/мºС. Змінюється екстремум на графіку температурної залежності теплоємності (57, 63 и 72 ºС, відповідно для УНМ, УНМ-М та УНМ-МД)

Біографії авторів

Alexander Shchegolkov, Тамбовський державний технічний університет вул. Радянська, 106, м. Тамбов, Російськая Федерація, 392000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра техніки і технології виробництва нанопродуктів

Alexey Schegolkov, Тамбовський державний технічний університет вул. Радянська, 106, м. Тамбов, Російськая Федерація, 392000

Аспірант

Кафедра техніки і технології виробництва нанопродуктів

Nikolay Karpus, Російський університет дружби народів вул. Міклухо-Маклая, 6, м. Москва, Російськая Федерація, 117198

Кандидат економічних наук, професор

Кафедра національної економіки 

Vadym Kovalenko, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра аналітичної хімії та хімічної технології харчових добавок і косметичних засобів

Кафедра технології неорганічних речовин та електрохімічних виробництв

 

Valerii Kotok, Український державний хіміко-технологічний університет пр. Гагарина, 8, м. Дніпро, Україна, 49005 Вятський державний університет вул. Московська, 36, м. Кіров, Російська Федерація, 610000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра процесів і апаратів, та загальної хімічної технології

Кафедра технології неорганічних речовин та технологій електрохімічних виробництв

Посилання

  1. Tyagi, V. V., Panwar, N. L., Rahim, N. A., Kothari, R. (2012). Review on solar air heating system with and without thermal energy storage system. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 16 (4), 2289–2303. doi: 10.1016/j.rser.2011.12.005
  2. Nithyanandam, K., Pitchumani, R., Mathur, A. (2014). Analysis of a latent thermocline storage system with encapsulated phase change materials for concentrating solar power. Applied Energy, 113, 1446–1460. doi: 10.1016/j.apenergy.2013.08.053
  3. Zeng, J. L., Cao, Z., Yang, D. W., Sun, L. X., Zhang, L. (2009). Thermal conductivity enhancement of Ag nanowires on an organic phase change material. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 101 (1), 385–389. doi: 10.1007/s10973-009-0472-y
  4. Tang, B., Qiu, M., Zhang, S. (2012). Thermal conductivity enhancement of PEG/SiO2 composite PCM by in situ Cu doping. Solar Energy Materials and Solar Cells, 105, 242–248. doi: 10.1016/j.solmat.2012.06.012
  5. Zhao, C. Y., Lu, W., Tian, Y. (2010). Heat transfer enhancement for thermal energy storage using metal foams embedded within phase change materials (PCMs). Solar Energy, 84 (8), 1402–1412. doi: 10.1016/j.solener.2010.04.022
  6. Fan, L., Khodadadi, J. M. (2011). Thermal conductivity enhancement of phase change materials for thermal energy storage: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15 (1), 24–46. doi: 10.1016/j.rser.2010.08.007
  7. Warzoha, R. J., Zhang, D., Feng, G., Fleischer, A. S. (2013). Engineering interfaces in carbon nanostructured mats for the creation of energy efficient thermal interface materials. Carbon, 61, 441–457. doi: 10.1016/j.carbon.2013.05.028
  8. Warzoha, R. J., Fleischer, A. S. (2015). Effect of carbon nanotube interfacial geometry on thermal transport in solid–liquid phase change materials. Applied Energy, 154, 271–276. doi: 10.1016/j.apenergy.2015.04.121
  9. Li, M., Guo, Q., Nutt, S. (2017). Carbon nanotube/paraffin/montmorillonite composite phase change material for thermal energy storage. Solar Energy, 146, 1–7. doi: 10.1016/j.solener.2017.02.003
  10. Zhang, N., Yuan, Y., Yuan, Y., Cao, X., Yang, X. (2014). Effect of carbon nanotubes on the thermal behavior of palmitic–stearic acid eutectic mixtures as phase change materials for energy storage. Solar Energy, 110, 64–70. doi: 10.1016/j.solener.2014.09.003
  11. Renteria, J., Nika, D., Balandin, A. (2014). Graphene Thermal Properties: Applications in Thermal Management and Energy Storage. Applied Sciences, 4 (4), 525–547. doi: 10.3390/app4040525
  12. Kant, K., Shukla, A., Sharma, A., Henry Biwole, P. (2017). Heat transfer study of phase change materials with graphene nano particle for thermal energy storage. Solar Energy, 146, 453–463. doi: 10.1016/j.solener.2017.03.013
  13. Liu, X., Rao, Z. (2017). Experimental study on the thermal performance of graphene and exfoliated graphite sheet for thermal energy storage phase change material. Thermochimica Acta, 647, 15–21. doi: 10.1016/j.tca.2016.11.010
  14. Kolupaev, I., Sobol, O., Murakhovski, A., Koltsova, T., Kozlova, M., Sobol, V. (2016). Use of computer processing by the method of multi-threshold cross sections for the analysis of optical images of fractal surface microstructure. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (4 (83)), 29–35. doi: 10.15587/1729-4061.2016.81255
  15. Li, B., Liu, T., Hu, L., Wang, Y., Gao, L. (2013). Fabrication and Properties of Microencapsulated Paraffin@SiO2Phase Change Composite for Thermal Energy Storage. ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 1 (3), 374–380. doi: 10.1021/sc300082m
  16. Sun, K., Stroscio, M. A., Dutta, M. (2009). Thermal conductivity of carbon nanotubes. Journal of Applied Physics, 105 (7), 074316. doi: 10.1063/1.3095759
  17. Huang, H., Liu, C. H., Wu, Y., Fan, S. (2005). Aligned Carbon Nanotube Composite Films for Thermal Management. Advanced Materials, 17 (13), 1652–1656. doi: 10.1002/adma.200500467
  18. Liu, C. H., Huang, H., Wu, Y., Fan, S. S. (2004). Thermal conductivity improvement of silicone elastomer with carbon nanotube loading. Applied Physics Letters, 84 (21), 4248–4250. doi: 10.1063/1.1756680
  19. Foygel, M., Morris, R. D., Anez, D., French, S., Sobolev, V. L. (2005). Theoretical and computational studies of carbon nanotube composites and suspensions: Electrical and thermal conductivity. Physical Review B, 71 (10). doi: 10.1103/physrevb.71.104201
  20. Xu, X., Pereira, L. F. C., Wang, Y., Wu, J., Zhang, K., Zhao, X. et. al. (2014). Length-dependent thermal conductivity in suspended single-layer graphene. Nature Communications, 5. doi: 10.1038/ncomms4689
  21. Shchegolkov, A. V. (2017). Regenerative Heat Exchanger Based on Graphene-Modified Paraffin for Portable Respiratory Devices. Nano Hybrids and Composites, 13, 69–74. doi: 10.4028/www.scientific.net/nhc.13.69
  22. Bodin, N. B., Semenov, A. S., Shchegolkov, A. V., Shchegolkov, A. V., Popova, A. A. (2016). Nanomodified heat accumulating materials for energy saving in industrial processes. Ecology, Environment and Conservation, 22 (4), 2155–2162.

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-06-19

Як цитувати

Shchegolkov, A., Schegolkov, A., Karpus, N., Kovalenko, V., & Kotok, V. (2017). Дослідження режимів заряду і розряду наномодифікованих теплоакумулюючих матеріалів. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(12 (87), 23–29. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.102888

Номер

Том 3 № 12 (87) (2017): Матеріалознавство

Розділ

Матеріалознавство

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Alexander Shchegolkov, Alexey Schegolkov, Nikolay Karpus, Vadym Kovalenko, Valerii Kotok

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.