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

20
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

Upload: others

Post on 28-Jan-2020

36 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

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

Page 2: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Motivacija

Zgrade:•

40 % potrošnje energije (grijanje, hlađenje, rasvjeta)

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

1/3 CO2

emisije

energetska i ekonomska učinkovitost

Page 3: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Izazov

Uskladiti–

dostupnost i potražnju energije

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

Rješenje

> pohrana topline–

Materijali za pohranu topline (MPT)

Page 4: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Materijali za pohranu topline (MPT)•

latentna toplina fazne transformacije

zagrijavanjeleda

taljenjeleda

zagrijavanjevode

Tem

pera

tura

Toplina

Page 5: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Materijali za pohranu topline (MPT)•

latentna toplina fazne transformacije

voda

kamen drvo plastika parafin

Topl

ina,

J/g

Page 6: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

MPT podjela

Organski•

Parafin, Cn

H2n+2•

Masne kiseline

Anorganski•

Hidrati soli, CaCl2

x6H2

O

Eutektici (višekomponentni sustavi)•

Anorganski

Organski

Page 7: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

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

Page 8: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Organski MPT

Prednosti:•

Kemijska i fizikalna stabilnost

Velika latentna toplina

Nedostaci:•

Skuplji i zapaljivi

Loša toplinska vodljivost•

Mala latentna toplina po volumenu

Page 9: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

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

Page 10: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

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

Page 11: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Svojstva

Page 12: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Kapsuliranje MPT

Reaktivnost•

Zapaljivost

Prijenos topline

Stabilnost (‘curenje’)

Page 13: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Povećanje toplinske vodljivosti

Metalna punila/matrice

Al punilo Grafitna matrica

Page 14: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Projektiranje i izvedba energetski učinkovitih zgrada

Pasivni sustav•

Izolacija, toplinska inercija

Pomični zastori, rolete

Aktivni sustav

Page 15: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Pasivni, makro-enkapsulacija

DuPont™

Energain®

Page 16: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Pasivni, mikro-enkapsulacija:

Page 17: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Projektiranje i izvedba energetski učinkovitih zgrada

Pasivni sustav

Aktivni sustav–

Prirodno hlađenje

Sustav za izmjenu topline•

MPT, ventilator

Bez kompresora

Page 18: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

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

Page 19: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav

Zahvaljujem na pozornosti

Page 20: PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE · PARAFIN KAO MATERIJAL ZA POHRANU TOPLINE Parafin kao materijal za pohranu topline Dr. sc. Neven Ukrainczyk 1. Neven Ukrainczyk, Stanislav