پایان نامه رایگان درمورد تغيير، هواي، تصفيه

دانلود پایان نامه ارشد

توافقي را براي بافتهاي خودشور توسعه دادند. اين طرح مشخصههاي فوق آبگريز ساختار سطح و وجود ساختارهاي نانو و ميکرو را آزمايش ميکند. محصولات مختلفي همچون پوشش نماي لوتوسان ميتوانند از اين نام برخوردار باشند.به طور کلي فوايد بهرهگيري از اثر لوتوس شامل موارد زير ميباشد: ظاهري تميزتر و تقاضاي تعمير و نگهداري کمتر.
(Leydecker, S.,P58-P63)

شکل 72- خاصيت خودتمييزشوندگي برگ لوتوس

4-4-2-4-2- مصالح تصفيهکننده هوا

اگرچه مواد نانو قادر به تصفيه کامل هوا نيستند، اما کاربرد آنها کيفيت هوا را بهبود ميبخشد. اين مواد، بو و آلايندههاي نامطبوع را ريشهکن ميکنند. هواي سالم يک منبع اصلي و همواره مهم است که در عين حال براي هميشه گرانبها خواهد بود.مشخصههاي تصفيهي هواي مواد نانو در کاهش سطح آلودگي هواي بيرون و بهبود کيفيت آن مفيد بوده و نقش مهمي را در محيطهاي دروني و همچنين بيروني ايفا ميکنند.
الف) درون
کيفيت هواي درون بويژه در ملتهاي صنعتي شده که مردم زمان زيادي را در درون خانه ميگذرانند، حائز اهميت بوده و رايحههاي نامطبوع و حتي آلايندهها عموماً مشکلات وابسته به آن هستند.اگرچه حس بويايي ما براحساس کلي و سلامت ما بشدت تأثير ميگذارد، اما اغلب مواقع از آن غفلت ميشود. علاوه بر مواد خطرناک، بوهاي نامطبوع نيز تأثير قابل توجهي براحساس ما دارند. حتي قشنگترين مکان نيز در صورت نامطبوع بودن کيفيت هواي درون، راحت نخواهد بود. اين مشکل معمولاً از طريق رفع کما بيش هرگونه بوي نامطبوع دروني از طريق تهويه اتاق، پوشاندن آن با يک بوي خوش ديگر يا با کمک مواد جذب کننده که از گنجايش محدودي برخوردار هستند، برطرف ميگردد. از طرفي ديگر، فناوري نانو تجزيهي شيميايي اين بوها به اجزاء تشکيل دهندهي بيخطر آنها را امکانپذير ميسازد. در اين صورت مولکولها شکافته شده و بخار و دياکسيدکربن را به بيرون ميدهند. (شکل 73)
اين شيوه همچنين ميتواند براي خنثيکردن و از بين بردن علائم بيماري ساختمان بکار رود. براي عملکرد مناسب، مساحت سطح تصفيه هوا ميبايست نسبت به حجم اتاق مناسب باشد. فقط سطوحي که در معرض هوا قرار دارند، به عبارت ديگر، سطوحي که با اثاثخانه پنهان نشدهاند مناسب هستند. براي فرآيندهاي مبتني بر کاتاليز اکسايشي، گردش هواي عادي کافي است، اما فرآيندهاي فوتوکاتاليزوري که ميتوانند براي اهداف تصفيه هوا نيز بکار روند، به روشني روز نياز دارند. به همين منظور کاربرد سيستمهاي کاتاليزوري دردرون را بايد بدقت طرحريزي کرد. يک برتري ديگر اين است که اثر کاتاليزوري و در نتيجه عملکرد تصفيهي مواد نانو از بين نميرود.
اين اصل براي آلايندههايي همچون نيکوتين يا فرمالدئيد بکار ميرود. مولکولهاي آنها را ميتوان شکافته و از هواي درون فيلتر کرد. آلايندههاي مشهور ديگر همچون پنبه نسوز و فرمالدئيد هميشه در يک ساختمان از پيش وجود ندارد و ميتوان آنها را به عنوان بخشي از تأسيسات معرفي کرد. بنابراين توانايي در کاهش آلايندههاي هواي درون در ساختمانها در جلوگيري از وقوع علائم بيماري ساختمان، مناسب ميباشد.بوهاي محلول آمونياک، بنزن و ماهي از جمله آلوده کنندههاي ديگري هستند که ميتوان آنها را با کمک مواد نانو از بين برد.
فناوري تصفيه هوا همچنين براي پارچهها و رنگها بطور فزايندهاي بکار رفته است. ذکر اين نکته حائز اهميت است که اگرچه ميتوان کيفيت هوا را بهبود بخشيد اما لزوماً نميتوان آن را خوب کرد. عوامل ديگري همچون مقدار اکسيژن و رطوبت نسبي نيز در کيفيت هوا دخالت داشته و نبايد در هنگام استفاده از محصولات تصفيه کنندهي هوا آنها را از ياد برد. تصور اينکه يک فرش تصفيه کنندهي هوا نياز به باز کردن پنجره را از بين ميبرد اشتباه است بلکه اين فرش نميتواند جايگزين تهويهي منظم شود. تهويهي ناکافي منجر به ايجاد رطوبت نسبي شده و در نهايت موجب شکلگيري کپک و مشکلات وابستهي ديگر خواهد شد. همچنين ميزان اکسيژن هوا يک عامل کمک کننده در کيفيت هواي درون است.

شکل 73- بکارگيري مصالح تصفيهکننده هوا در بنا
بيرون
آلودگي محيطي و کيفيت هواي بيرون مدتها است که موضوعي براي مباحث عمومي در اروپا بوده است، بويژه از زماني که تحصيل عمومي و آگاهي از جنبههاي بومشناختي و توسعه پايدار افزايش يافته است.به عنوان مثال، تصفيهي هواي بتون کاتاليزوري وسيلهاي براي مبارزه با آلايندههاي موجود فراهم کرده است. اخيراً، نماهاي ساختمان، سطوح جاده و ديگر موارد مشابه مجهز به پوششهاي مناسب به صورت آزمايشي شدهاند تا اثر آلودگيهاي صنعتي يا خودروها را خنثي کنند. کاربرد مواد با قابليت تصفيه هوا در سنگفرشها، سطوح جاده و همچنين به عنوان رنگهاي تصفيه هوا ميباشد. اين مواد اکنون گران قيمت هستند اما ساخت آنها آغاز شده است. (شکل 74)
در اين خصوص، طرح تحقيقاتي پيکادا- کاربردهاي پوششهاي جديد فوتوکاتاليزوري براي سنجش ميزان کاهش آلودگي که توسط اتحاديه اروپا از سال 1996 تا 2003 بر پا شده بود، قابل توجه ميباشد. به عنوان بخشي از اين طرح، سطوحي به صورت آزمايشي براي نشان دادن کارايي سطوح کاتاليزوري تصفيه هوا بکار رفتند. نتايج حاکي از، از بين بردن 20% تا 80% از آلايندههاي هوا بودند. پيادههايي که در مجاورت ديوارها با خاصيت تصفيه هوا راه ميرفتند، آلايندههاي هوايي کمتري را تنفس ميکردند.در ساختمانها کاربردهاي تصفيه هواي بيروني به عنوان پشتيباني جهت بهبود هواي محيطهاي دروني کاربرد دارد.آنها علت آلودگي را از بين نميبرند بلکه براي کاهش دود و بهبود کيفيت هواي بيرون بکار ميروند.درخصوص کاهش آلايندههاي هوا، ابتدا بايد توجه بيشتري را به جلوگيري از انتشار آنها اختصاص داد. اگرچه اين کار قبل از تحقق يافتن کامل اهداف حمايت محيطي، اندکي زمان خواهد برد اما تا آن زمان ميتوان با استفاده از سطوح تصفيه کنندهي هوا، در جهت بهبود هواي محيط گام برداشت.
(Leydecker, S.,P108-P113)

شکل 74- بکارگيري مواد تصفيهکننده هوا در سنگفرشها و سطوح جادهها

4-4-2-4-3- مصالح تنظيمکننده دما (تغيير فاز)

تنظيم دماي ساختمانها مقدار زيادي از انرژي را براي گرمايش و سرمايش مصرف ميکند. با کمک فناوري نانو مصرف انرژي را ميتوان به ميزان قابل توجهي کاهش داد. ذخيره گرماي نهفته توسط مواد تغيير فاز را ميتوان به عنوان وسيلهي مؤثري در تنظيم دماي محيط درون بکار برد.
نگهداري و حفاظت گرمايي خوب مواد تغيير فاز را ميتوان به عنوان روش غيرفعالي جهت متعادل کردن نوسانات هوا و کاهش دماهاي حداکثر در ساختمانهاي موجود و جديد مورد استفاده قرار داد.اين مواد را ميتوان هم براي گرمايش و هم براي سرمايش بکار برد. مثال خوبي که ظرفيت حرارتي بالاي اين مواد را در ذخاير گرماي نهفته، نشان ميدهد مکعب يخي است که در C.? شروع به تغيير حالت از جامد به حالت مايع ميکند اما انرژي مورد نياز براي اين تغيير حالت برابر است با مقدار انرژي لازم براي گرم کردن آب مايع از C.? به C?80. اين سپر حرارتي يا ذخيرهي حرارتي نهفته، نسبتاً بزرگ بوده و اين اصل را ميتوان براي عايقکاري ساختمانها با استفاده از مواد تغيير فاز، بکار برد.
کاربرد مواد تغيير فاز جديد نيست. در بغداد قديم، اتاقها با کمک مواد تغيير فاز طبيعي مثل يخ خنک نگه داشته ميشدند. تحقيق در مورد مواد تغيير فاز سالهاي زيادي انجام گرفته است.دردههي 1940 اولين تلاشها براي استفاده از مواد تغيير فاز در ساختمانها در آمريکا صورت گرفته و در سال 1953 اولين مواد تغييرفاز ميکروکپسول شده در آمريکا به ثبت رسيد.
دردههي 1980، ناسا توسعه و تحقيق اساسي درخصوص مواد تغييرفاز را بعهده گرفته و از سال 1988 به بعد با صنعت شراکت کرد، در نتيجه لباسهاي فضانوردي ودستکشهاي وفقپذير به لحاظ گرمايي براي فضا نوردان بوجود آمدند که پوشنده را قادر به تحمل دماهاي بيش از حد فضاي بيرون ميساخت. اختراعهاي ثبت شدهي مهمي در اوايل دههي 1990 و بعد از آن بوقوع پيوستند.در زمينهي ساختمان نيز کاربرد اصلي مواد تغييرفاز در حفظ انرژي است.
مواد تغييرفاز مطلقاً از پارافين و هيدراتهاي نمک ساخته شدهاند.گلبولهاي پارافين با قطر 2 تا 20 نانومتر در يک پوشش پلاستيکي محکم به هم چسبيدهاند.اين گلبولها را ميتوان در مواد ساختماني بنوعي مورد استفاده قرار داد که بموجب آن حدوداً 3 ميليون از اين کپسولها در يک سانتيمتر مربع ميگنجند. (شکل 75)

شکل 75- استفاده مواد تغيير فاز در مواد ساختماني
از آنجائي که مواد تغييرفاز قادر به جمعآوري انرژي (گرما) بدون گرم شدن خود هستند، ميتوانند دماهاي بيش از حد را جذب کرده و ناحيه دروني را مدتها خنک نگه دارند.گرما در مواد تغيير فاز حفظ شده و براي آب کردن پارافين بکار ميرود. با افزايش دما و ذوب کردن محتوي مومي ميکروکپسول، پارافين از جامد به مايع تغيير مييابد.اين قاعده در جهت ديگر نيز عمل ميکند. اتاقهاي سرد براي مدتها گرم مانده در حالي که پارافين ذوب شده بتدريج سخت ميشود.
در طول مدت يک تغيير فاز، گرما در مدت زمان مورد نياز براي تغيير از يک حالت فيزيکي به حالت ديگر، بطور پنهاني باقي ميماند. در طي اين روند مواد تغيير فاز مقدار زيادي گرما- گرماي نهفتهي خاص- جذب کرده که با مقدار انرژي مورد نياز براي ذوب کردن پارافين برابر است و دمايش به جاي افزايش، ثابت باقي ميماند.اين روند براساس همين قاعده در جهت مخالف عمل ميکند. در نتيجه زماني که مواد از يک حالت فيزيکي به حالت ديگر تغيير مييابند، خواه از جامد به مايع يا از مايع به گاز، انرژي بصورت نهفته ذخيره ميشود. گرما يا سرماي نهفته، ميتواند براي تنظيم دما بکار رود.
اين دما در C? 25 تعيين شده و در صورت بالاتر بودن آن، دماي هواي دروني بطور کلي گرم نامطبوع در نظر گرفته ميشود (همانطور که در مقررات آلمان براي محلهاي کاري تعيين شده است).
مواد تغيير فاز داراي ظرفيت حرارتي بسيار بالاتري نسبت به ديوار بتني هستند،به اين معني که يک ديوار بتوني در طول مدتي که دماي يک ماده تغيير فاز ثابت باقي ميماند، بسيار سريعتر گرم ميشود. مواد تغيير فاز براي دماهاي متغير متفاوتي و براي حوزههاي کاربردي مختلفي ساخته ميشوند براي مثال از محدودهي درجات منفي تاC? 100.
ضمناً مواد تغيير فاز ميتوانند به شکل افزودنيهاي در مواد سنتي ساختمان همچون گچ، گچ تخته يا بلوکهاي بتن متخلخل با مشخصههاي نگهداري خاص، اضافه شوند. اضافه کردن مواد تغيير فاز به دو مادهي اول را ميتوان براي يک عملکرد تنظيمي دما در يک محيط دروني بکار برد و مورد سوم را جهت ايجاد ويژگيهاي ذخيره گرماي نهفته در محيط بيرون ساختمان. (شکل 76) بعلاوه مصالح داراي مواد تغيير فاز بايد در معرض گرما قرار گيرند در نتيجه عايق کاري آنها معقول نيست چرا که مانع از کارايي مواد تغيير فاز ميشود. از ديدگاه ايمني آتش، ذکر اين نکته حائز اهميت است که پارافين که در مواد تغيير فاز بکار رفته است، قابل اشتعال بوده و در نتيجه مواد تغيير فاز به عنوان مواد مقاوم در برابر شعله دستهبندي نميشوند.

شکل شماره 76- مصالح تنظيمکننده دما (تغيير فاز)
محصولات ذخيره کنندهي گرماي نهفته مبتني بر پارافين در تماس با مواد ساختماني هيچ واکنش شيميايي نامطلوبي همچون فرسايش بوجود نميآورند. يک برتري ديگر، بويژه در محل کار، اين است که مواد تغيير فاز کروي موجود در مصالح بعلت اندازه کوچک خود عملاً در برابر خسارت مقاوم هستند چرا که اينگونه مواد ميتوانند بدون آسيب رساندن، در عملکرد تنظيم دما بطور مکانيکي، مؤثر واقع شوند.
در طول مدت تغيير فاز، تغييري در حجم روي ميدهد که ميبايست در هنگام بکار رفتن مواد در محفظههاي بسته، آن را در نظر گرفت.مصالحي که شامل مواد تغييرفاز هستند، ميبايست جهت انتقال سريع گرما به و يا از مواد تغيير فاز داراي رسانايي گرمايي خوبي باشند. پارافين داراي رسانايي گرماي نسبتاً پاييني است اما اين رسانايي کم توسط يک واکنشپذيري بالاتر که توسط پوشش سطح وسيعي که از ذرات کوچک ايجاد ميشود، قابل جبران است. براي فايده بردن از يک ماده تغيير فاز

پایان نامه
Previous Entries منبع مقاله درمورد پرونده شخصیت، بازدارندگی، مجازات اسلامی Next Entries دانلود پایان نامه با موضوع سلسله مراتبی، سلسله مراتب