parafin kao materijal za pohranu topline · parafin kao materijal za pohranu topline parafin kao...

PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE

Parafin kao materijal za pohranu topline

Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1

Neven Ukrainczyk, Stanislav Kurajica

Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Sveučilište u Zagrebu Marulićev trg 20/I, 10 000 Zagreb

Motivacija

•

Zgrade:•

40 % potrošnje energije (grijanje, hlađenje, rasvjeta)

–

Stanovi (60%), poslovni prostori (40%)

•

1/3 CO2

emisije

•

energetska i ekonomska učinkovitost

Izazov

•

Uskladiti–

dostupnost i potražnju energije

•

periodična priroda solarne energije i temperature okoline (noć/dan)

•

Rješenje

> pohrana topline–

Materijali za pohranu topline (MPT)

Materijali za pohranu topline (MPT)•

latentna toplina fazne transformacije

zagrijavanjeleda

taljenjeleda

zagrijavanjevode

Tem

pera

tura

Toplina

Materijali za pohranu topline (MPT)•

latentna toplina fazne transformacije

voda

kamen drvo plastika parafin

Topl

ina,

J/g

MPT podjela

•

Organski•

Parafin, Cn

H2n+2•

Masne kiseline

•

Anorganski•

Hidrati soli, CaCl2

x6H2

O

•

Eutektici (višekomponentni sustavi)•

Anorganski

•

Organski

Anorganski MPTNa2

SO4

x10 H2

O, CaCl2

x6 H2

O, Na2

CO3

x H2

O, …

Prednosti:•

Jeftini i lagano dostupni

•

Velika latentna toplina•

Dobra toplinska vodljivost

Nedostaci:•

Korozivni

•

Degradacija•

Pothlađenje

Organski MPT

Prednosti:•

Kemijska i fizikalna stabilnost

•

Velika latentna toplina

Nedostaci:•

Skuplji i zapaljivi

•

Loša toplinska vodljivost•

Mala latentna toplina po volumenu

Tehnički parafini: INA-Maziva

10 20 30 40 50 60 70 80-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.01.52.02.53.0

30

20

10

0

10

20

30

40

Topl

insk

i tok

, Wg-1

T, °C

46-50 52-54 58-62 62-70 70-75

Egzo.

End

o.

Cp,

priv

., Jg-1

K-1

dT/dt = 10 Kmin-1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 900

40

80

120

160

200

240

T, °C

46-50 52-54 58-62 62-70 70-75

Q, J

g-1

Tehnički parafini: INA-Maziva

Svojstva

Kapsuliranje MPT

•

Reaktivnost•

Zapaljivost

•

Prijenos topline

•

Stabilnost (‘curenje’)

Povećanje toplinske vodljivosti

•

Metalna punila/matrice

Al punilo Grafitna matrica

Projektiranje i izvedba energetski učinkovitih zgrada

•

Pasivni sustav•

Izolacija, toplinska inercija

•

Pomični zastori, rolete

•

Aktivni sustav

Pasivni, makro-enkapsulacija

DuPont™

Energain®

Pasivni, mikro-enkapsulacija:

Projektiranje i izvedba energetski učinkovitih zgrada

•

Pasivni sustav

•

Aktivni sustav–

Prirodno hlađenje

•

Sustav za izmjenu topline•

MPT, ventilator

•

Bez kompresora

Zaključak

•

MPT –

energetska i ekonomska učinkovitost

•

Pasivni sustavi 15% uštede (laka gradnja)•

Aktivni:

•

9 % manje energije, 10% skuplji ulog•

amortizacija 3-4 god.

•

Odlična perspektiva•

tehnološka izvedba u razvoju (izmjena topline)

•

Pojeftinjenje MPT uz porast masovne proizvodnje i konkurencije

Zahvaljujem na pozornosti