ابتكارات في تخزين الطاقة الحرارية..رسالة ماجستير في جامعة الفرات الاوسط التقنية تحقق تقدمًا علميًا باستخدام مواد متغيرة الطور

ناقشت الكلية التقنية المسيب بجامعة الفرات الأوسط التقنية رسالة ماجستير قدمها الباحث أمجد علي من قسم تقنيات هندسة ميكانيك القدرة والموسومة”دراسة تجريبية وعددية لتخزين الطاقة الحرارية الكامنة باستخدام مواد متغيرة الطور (PCMs).

هدفت الدراسة إلى تطوير وحدات تخزين طاقة حرارية كامنة بتصاميم مبتكرة تعتمد على أشكال هندسية مختلفة، مثل الزعانف الطولية والحلقية (الصُلبة والمُثقبة) مع تحليل تأثير عوامل تشغيلية رئيسية تتعلق بدرجة حرارة سائل نقل الحرارة ومعدل تدفقه على كفاءة تخزين الطاقة.

وأكدت الدراسة تحسين كفاءة الانصهار من خلال استخدام زعانف حلقية مثقبة مع زيادة عددها يُقلل زمن الذوبان بنسبة (40.6%) مما يعزز كفاءة تخزين الطاقة، وتحسين التوصيلية الحرارية للمواد المتغيرة الطور (مثل حمض اللوريك وشمع البرافين) ساهم في تقليل المقاومة الحرارية وتسريع عملية الشحن.

فضلاً عن تأثير محدود لمعدل التدفق ، فالدراسة بينت أن زيادة معدل تدفق سائل نقل الحرارة لم تُحدث تحسنًا كبيرًا في الأداء، حيث بلغت نسبة التحسين ( 8.5%) فقط.

اوصت الدراسة باستخدام الجسيمات النانوية لتعزيز خصائص مواد (PCMs) وزيادة كفاءتها،واعتماد تحليل الكفاءة الإكسيرجية لتحسين تصميم الزعانف ورفع أداء النظام الحراري بشكل شامل.

تُسهم هذه الدراسة في تطوير أنظمة تخزين الطاقة الحرارية المستخدمة في تطبيقات الهندسة الميكانيكية والطاقة المتجددة، مما يُساعد على تحسين كفاءة استهلاك الطاقة وتقليل الفاقد الحراري.

هذه الأبحاث تأتي في إطار سعي الكلية التقنية المسيب لدعم المشاريع العلمية التطبيقية التي تخدم القطاعات الصناعية والتنموية.