مروری جامع بر ذخیره انرژی گرمایی به کمک مواد تغییر فاز (pcm)

مصرف روزافزون انرژی در دنیای امروز و مشکلات عمده زیست‌محیطی ناشی از آن موجب شده است تا تلاش برای توسعه انرژی‌های تجدیدپذیر و کاهش مصرف انرژی، به ‌عنوان تلاشی برای بهبود مسائل زیست‌محیطی به دغدغه اصلی در تحقیقات نوین جهان تبدیل گردد. پیش‌بینی می‌شود تا سال 2050، هر ساله 8/1 درصد به مصرف انرژی جهانی و در نتیجه آن به آسیب‌های زیست‌محیطی در جهان افزوده شود. علاوه بر این، با افزایش شدید نیازهای سرمایش و گرمایش در بخش‌های مختلف صنایع و بخصوص نیاز به انرژی گرمایی در سراسر جهان، نیاز به فناوری مناسب که باعث بهبود عملکرد حرارتی در سیستم‌های مختلف شود، بسیار مهم به نظر می‌رسد. نتیجه این نیازها حرکت به ‌طرف انرژی‌های تجدیدپذیر و کاهش مصرف انرژی‌های متعارف بوده است. از طرفی تکنولوژی‌های جدید مانند باتری‌ها و مواد دارویی وابستگی شدیدی به تغییر دما از خود نشان می‌دهند. استفاده از مواد تغییر فاز (pcm) برای استراتژی‌های ذخیره انرژی حرارتی در سیستم‌های مختلف و شاخه‌های مختلف صنایع در صورتی‌که با انتخاب صحیح و آگاهانه همراه شود، می‌تواند الزامات بالقوه و نیازهای حرارتی را برآورده سازد. مقاله تحقیقاتی حاضر، مروری را بر روش‌های مدیریت انرژی با کمک pcmها و قابلیت‌های کلیدی این مواد، ارائه می‌دهد. همچنین به بررسی پیشینه pcm‌ها در صنایع مختلف می‌پردازد. استفاده از pcm‌ها در کاربردهای ساختمانی، باتری‌ها، سیستم‌های گرمایش آب خانگی و سایر کاربردها مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین خلاصه‌ای از pcm‌های مورداستفاده، خواص مربوط به آن‌ها، مشکلات و راه‌کارهای استفاده از این مواد، سازندگان و آزمایش‌های مورد نیاز برای بررسی آن‌ها، ارائه‌ شده است.

Thermal Energy Storage Using Phase Change Materials (PCMs): A Literature Review

Increasing energy consumption in today’s world and the resulting major environmental problems have made efforts to develop renewable energy and reduce energy consumption as an effort to improve environmental issues, especially global warming, become a major concern in modern world research. It is predicted that by 2050, energy consumption and environmental damage will increase by 1.8%  annually. In addition, with the sharp increase in cooling and heating needs in various industries, and especially the need for thermal energy around the world, the need for appropriate technology that improves thermal performance in various systems, is very important. The result of these restrictions has been a move towards renewable energy and a reduction in fossil fuel consumption. On the other hand, new technologies such as batteries and drugs are highly dependent on temperature changes. The use of phase change materials (PCMs) to store thermal energy in various industries can solve energy shortage problems. This article provides an overview of energy management practices using PCMs. The background of PCMs in different industries was also examined. The application of PCMs in construction, batteries, home water heating systems and other applications was investigated. A summary of the PCMs used is also provided.