• شماره ركورد
    24663
  • شماره راهنما
    CHE2 911
  • عنوان

    تهيه و بررسي خواص هيدروژل پلي وينيل الكل/پلي وينيل پيروليدون به عنوان خنك كننده صفحات خورشيدي

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    شيمي- شيمي پليمر
  • دانشكده
    شيمي
  • تاريخ دفاع
    1403/12/04
  • صفحه شمار
    50 ص.
  • استاد راهنما
    غلامعلي كوهمره
  • استاد مشاور
    رضا كشاورزي
  • كليدواژه فارسي
    صفحه خورشيدي , هيدروژل , پلي وينيل الكل , پلي وينيل پيروليدون , كلسيم كلرايد , پتاسيم‌پرسولفات
  • چكيده فارسي
    صفحات خورشيدي به جهت توان بالا، عدم ايجاد آلاينده و هزينه تعمير و نگهداري پايين‌تر در مقايسه با ساير منابع تجديد پذير سهم مهمي در توليد انرژي پاك دارند. با اين وجود افزايش دما، به مرور سبب كاهش توان توليدي و طول عمر صفحات مي‌گردد. در اين پژوهش، به منظور خنك سازي صفحات خورشيدي از طريق فرآيند تبخير آب، هيدروژل پلي وينيل الكل-پلي وينيل پيروليدون حاوي نمك كلسيم كلرايد دو آبه با استفاده از آغازگر پتاسيم پرسولفات، در نسبت‌هاي متفاوت تهيه و سپس با انتخاب نسبت 40/60 پلي وينيل پيروليدون به پلي وينيل الكل با درصد تورم نزديك به 500 درصد، براساس داده‌هاي جذب و تبخير آب، به عنوان عامل خنك كننده صفحه خورشيدي استفاده شد. موفقيت آميز بودن تشكيل ساختار شبكه‌اي هيدروژل با استفاده از آزمون FTIR تاييد گرديد. مورفولوژي سطح نيز با استفاده از آزمون SEM وBET بررسي و نتايج بدست‌آمده، حاكي از پخش نسبتا يكنواخت نمك آبدار و تاييدي بر ساختار متخلخل هيدروژل با متوسط اندازه منافذ nm 33 است. نمودار‌هاي بدست آمده از آزمون TGA نيز بيانگر محتواي آب 90 درصدي ساختار هيدروژل است. همچنين نتايج آزمون مكانيكي از نوع كشش، مقدار مدول يانگ 12/0 مگاپاسكال و افزايش طول 24/51 درصدي را براي هيدروژل 40/60 پلي وينيل پيروليدون-پلي وينيل الكل نشان داد كه در مقايسه با ساير هيدروژل‌ها، تحت تنش پايين‌تري متحمل تغيير شكل شده و مقاومت مكانيكي پايين‌تري دارد. داده‌هاي دماي صفحه خورشيدي در طول مدت زمان آزمون، بيانگر خنك سازي موثر تا 4 درجه سانتي‌گراد تحت رطوبت 20% در مقايسه با ميزان كاهش 1 درجه سانتي گرادي صفحه خورشيدي تحت رطوبت 10% را نشان داد، همچنين با افزايش تعداد دفعات استفاده از هيدروژل به تدريج توان خنك سازي هيدروژل از 4 درجه سانتي گراد به 1 درجه كاهش يافت.
  • كليدواژه لاتين
    Solar panel , hydrogel , polyvinyl alcohol , polyvinyl pyrrolidone , calcium chloride , potassium persulfate
  • عنوان لاتين
    Preparation an‎d investigation of polyvinyl alcohol / Polyvinyl pyrrolidone hydrogel properties as solar panel cooling
  • گروه آموزشي
    شيمي پليمر
  • چكيده لاتين
    Solar panels play a significant role in producing clean energy due to their high efficiency, lack of pollutant emissions, an‎d lower maintenance costs compared to other renewable sources. However, the increase in temperature gradually causes a decrease in the power output an‎d lifespan of the panels. In this study, to cool solar panels through the water evaporation process, a polyvinyl alcohol-polyvinyl pyrrolidone hydrogel containing calcium chloride dihydrate salt was prepared using potassium persulfate as an initiator in different ratios. The optimal ratio of 40/60 polyvinyl pyrrolidone to polyvinyl alcohol, with a swelling percentage close to 500%, was selec‎ted based on water absorption an‎d evaporation data an‎d used as the cooling agent for the solar panel. The successful formation of the hydrogel network structure was confirmed using the FTIR test. The surface morphology was also examined using SEM an‎d BET tests, an‎d the results indicate a relatively uniform distribution of the hydrated salt an‎d confirm the porous structure of the hydrogel with an average pore size of 33 nm. The graphs obtained from the TGA test also indicate a 90 percent water content in the hydrogel structure. Additionally, the results of the tensile mechanical test showed a Youngʹs modulus of 0.12 an‎d a 51.24% elongation for the 40/60 polyvinylpyrrolidone-polyvinyl alcohol hydrogel, which, compared to other hydrogels, underwent deformation under lower stress an‎d exhibited lower mechanical resistance. The solar panel temperature data over the test period indicated effective cooling up to 4 degrees Celsius under 20% humidity compared to 1 degree Celsius under 10% humidity. Additionally, with an increase in the number of times the hydrogel was used, the cooling capacity of the hydrogel gradually decreased from 4 degrees Celsius to 1 degree Celsius. Gradually, the cooling capacity of the hydrogel decreased from 4 to 1 degree Celsius.
  • تعداد فصل ها
    5
  • فهرست مطالب pdf
    131758
  • نويسنده

    اله داددره بيدي، فاطمه