نگاهی به بهینه‌سازی انرژی در لباس‌های نسل جدید با استفاده از مواد تغییرفازدهنده

نوع مقاله : علمی-ترویجی

نویسندگان

1 دانشیار، مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 کارشناسی، مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی شیمی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

بخش اعظم انرژی مصرفی در جهان به وسیله سوخت‌های فسیلی تأمین می‌شود. استفاده بی‌رویه از انرژی و منابع زیست محیطی جهت تولید و مصرف، باعث بروز مشکلات فراوانی در زمینه‌های محیط‌زیستی، آب و هوایی شده است. این سوخت‌ها دارای انواع آلاینده‌های سمّی و خطرناک هستند که از طرق مختلف به محیط‌زیست و در نهایت به زنجیره غذایی انسان وارد می‌شوند. استفاده جامعه بشری از سوخت‌های فسیلی و از طرفی تجدیدناپذیر بودن این سوخت، موجب ایجاد نگرانی‌هایی شده است، تا جامعه جهانی مفاهیمی همچون توسعه پایدار، انرژی‌های تجدیدپذیر، ذخیره انرژی، انرژی حرارتی و مواد تغییرفازدهنده را در چارچوب برنامه‌ریزی‌های نیرو و انرژی جای دهند. فناوری کاربرد مواد تغییرفازدهنده ایده‌ی نوینی جهت ذخیره انرژی تجدیدپذیر حرارتی است، که رو به گسترش می‌باشد. وجود انواع مواد تغییرفازدهنده موجب شده است تا امکان استفاده از این مواد، در صنایع مختلف همچون نساجی، پزشکی، لباس‌های هوشمند، عمران و صنایع الکترونیک فراهم شود. از طرفی فناوری استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر، ذخیره و آزادسازی این انرژی‌ها به کمک مواد تغییرفازدهنده عامل مهمی برای پیشرفت در زمینه‌ی مدیریت انرژی خواهد بود. لذا در این پژوهش، سعی بر این است که نقش انواع مواد تغییرفازدهنده در لباس‌های هوشمند بررسی شود.

کلیدواژه‌ها


[1] علیرضا، حقیقی، عزیز، باباپور، استفاده از انرژی­های تجدیدپذیر راهی مؤثر جهت کاهش آلودگی محیط­زیست، فصلنامه علمی و ترویجی انرژی­های تجدیدپذیر و نو، سال پنجم، شماره اول، بهار 1397.
[2] الهام، غضنفری، عزیز، باباپور، نگاهی نو به انرژی تجدیدپذیر باد در ایران، یازدهمین کنگره ملی ماشین­های کشاورزی و مکانیزاسیون، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران، شهریور 1397.
[3] مهدیه، طهماسبی، فرشته، رحیم پور، پروا، رافضی، عزیز، باباپور، مروری بر نانومواد هوشمند در صنعت نساجی، چهارمین همایش علمی مهندسی فرآیند، شرکت هم­اندیشان انرژی کیمیا، تهران، ایران، خرداد 1394.
[4] عزیز، باباپور، میثم، کرمانشاهی، داوود، محمدی، مروری بر توسعه پایدار شهری با رویکرد زیست­محیطی، دومین همایش ملی بهداشت محیط، سلامت و محیط زیست پایدار، همدان، ایران، خرداد 1394.
[5] یونس، عباسی، میرحسین، مظلومی اصل شیخلار، امیر، بهروزی، بهرام، پناهی، عزیز، باباپور، مروری بر ارتباط آلودگی هوای صنایع نفت، گاز و پتروشیمی با توسعه پایدار، دومین همایش ملی برنامه­ریزی، حفاظت، حمایت از محیط­زیست و توسعه پایدار، دانشکده شهید مفتح، همدان، ایران، اسفند 1393.
[6] محمدمهدی، عزیزی، عزیز باباپور، رضا، پیشکار آذری، مروری بر کاربرد مواد تغییر فازدهنده در کنترل دمایی انواع باتری، اولین همایش ملی کاربرد علوم شیمی در صنایع دارویی، شیمیایی و محیط زیست، دانشگاه آزاد واحد اهر، اسفند 1393.
[7] مهدیه ریحان، مسعودی، عزیز، باباپور، مروری بر مواد تغییر فازدهنده به عنوان منبع ارزشمند انرژی، ششمین کنفرانس انرژی های تجدیدپذیر، پاک و کارآمد، تهران، آبان 1393.
Sakkaki, F. Sadegh 8[ M Moghanlou, S. Parvizi, H. Baghbanijavid, A. Babapoor, M. Shahedi Asl, Phase change materials as quenching media for heat treatment of 42CrMo4 steels, Journal of Central South University 27(2020), 752-761.
 [9] اعظم، نعمتی، مسائل طراحی در حوزه پوشاک کارکردی هوشمند، علوم و فناوری پوشاک و نساجی، دوره جدید، شماره 4، زمستان 1396.
[10] A. Sharma, V.V. Tyagi, C.R. Chen, D. Buddhi, Review on thermal energy storage with phase change materials and applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 13 (2009), 318–345.
[11] روح الله، مهراقا، علی، خلیلی، نانوالیاف هوشمند کاربردها و سنتز آنها به روش الکتروریسی، موسسه آموزش عالی جامی، اسفند 1392.
[12] H. Liu, H. B. Awbi, Performance of phase change material boards   under natural convection, ‌Building‌ and‌ Environment‌‌, ‌44 (2009), ‌1788–1793.
[13] علی، کاووسی­نژاد، بهزاد، عبدالملکی، محسن پرور، مواد تغییرفازدهنده و ویژگی آنها، دومین همایش ملی انرژی های نو و پاک، 1392.
[14] N. Sarier, E. Onder, The manufacture of microencapsulated phase change materials suitable for the design of thermally enhanced fabrics‌‌, ‌Thermochimica‌ Acta, ‌452 (2007), ‌149–160.
[15]A. Babapoor, G. Karimi, Thermal properties measurement and heat storage analysis of paraffin-nanoparticles composites phase change material: comparison and optimization, Applied Thermal Engineering, 90 (2015), 945-951.
]16[ F. Samimi, A. Babapoor, M. Azizi, G. Karimi, Thermal management analysis of a Li-ion battery cell using phase change material loaded with carbon fibers, Energy, 96 (2016), 355-371.
[17] علی، رضایی، عزیز، باباپور، مهدی، احمدی، مروری بر بهینه­سازی مصرف انرژی در ساختمان از دیدگاه مهندسی شیمی، ششمین کنفرانس انرژی­های تجدیدپذیر، پاک و کارآمد، تهران، آبان 1393،
]18[ S. Mondal, Phase change materials for smart textiles-An overview, Applied Thermal Engineering‌‌, ‌28‌ (2008), 1536-1550.
[19] عزیز، باباپور، فریبا، کریمیان، غلامرضا، کریمی، مدلسازی عددی کاربرد نانومواد تغییر فازدهنده،کنفرانس ملی مهندسی مکانیک، ملایر، 1392.
]20 [ L. Jain, S.D. Sharma, Phase change materials for day lighting and glazed insulation in buildings, Journal of Engineering Science and Technology, 3 (2009), 322-327.
]21[ A. Babapoor, G. Karimi, S. Sabbaghi, Thermal characteristic of nanocomposite phase change materials during solidification process, Journal of Energy Storage, 7 (2016). 74-81.
 ]22[ A. Babapoor, G. Karimi, M. Khorram, Fabrication and characterization of nanofiber-nanoparticle-composites with phase change materials by electrospinning, Applied Thermal Engineering, 99(2016), 1225-1235.
]23[  G. Karimi, ; M. M Azizi, A. Babapoor, Experimental study of a cylindrical lithium ion battery thermal management using pha
change material composites, Journal of Energy Storage, 8(2016), 168–174.
]24[  A. Babapoor; G. Karimi, S.I Golestaneh, M. Ahmadi Mezjin, Coaxial electro-spun PEG/PA6 composite fibers: fabrication and characterization, Applied Thermal Engineering, 118(2017), 398-407.
]25[ S.I Golestaneh, G. Karimi, A. Babapoor, F. Torabi, Thermal performance of co-electrospun fatty acid nanofiber composites in the presence of nanoparticles, Applied Energy, 212(2018), 552-564.