通过使用PCM和纳米-PCM复合材料整合储能,提高太阳能静止效率
G Murali1, P Ramani2, M Murugan3
1Department of Mechanical Engineering, Koneru Lakshmaiah Education Foundation, Green Fields, Vaddeswaram, Guntur, Andhra Pradesh, 522502, India. muralinitt@gmail.com.
Scientific reports
|July 6, 2024
概括
纳米相变材料 (NPCM) 显著提高了太阳能静止的生产力和效率. 在铜管中将氧化纳米颗粒添加到石中,每天的水产量增加了60%以上,效率增加了近70%.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 可再生能源技术可再生能源技术
- 热力工程是热力工程中的一个.
背景情况:
- 太阳能静止灯对于淡水发电至关重要,但它们的效率往往受热性能限制.
- 阶段变换材料 (PCM) 可以储存潜热,改善太阳能设备的热能管理.
- 纳米粒子集成到PCM (NPCM) 提供了增强热性能和太阳静止性能的潜力.
研究的目的:
- 调查相变材料 (PCM) 和纳米相变材料 (NPCM) 对太阳能静止效率的影响.
- 为了评估使用氧化物 (Al2O3) 纳米颗粒分散在 (PW) 中作为潜热储存 (LHS) 介质的热性能提升.
- 量化太阳能系统的每日生产和整体效率的改进,仍然使用NPCM.
主要方法:
- 测试了四种实验场景:一种传统的太阳能静电机,一种使用PCM的静电机,以及两个使用NPCM的静电机 (0.75%和2%的Al2O3纳米粒子度).
- PCM和NPCM包含在12个铜管中,沉浸在太阳能静电盆地的1毫米水中.
- 使用差分扫描热量计 (DSC) 分析了NPCM的热性能;在当地印度天气条件下评估了性能.
主要成果:
- 添加Al2O3纳米粒子增强了的特异热容量和潜在热 (LHF).
- 使用NPCM的太阳能静止灯显示出与传统和仅PCM的静止灯相比,每日生产和效率显著提高.
- 最高的NPCM度 (2% Al2O3) 导致整体生产率增加了60.37%,整体效率提高了68.29%.
结论:
- 结合NPCM,特别是具有更高纳米颗粒度的NPCM,是提高太阳能静止性能的有效策略.
- 在相变过程中,NPCM改善了热能吸收和释放,从而增加了淡水产量.
- 这项研究强调了NPCM作为提高太阳能海水淡化系统效率和生产率的可行解决方案的潜力.
