Πλοήγηση ανά Συγγραφέας "Psifis, Konstantinos"

Τώρα δείχνει 1 - 1 of 1
  • Μικρογραφία εικόνας
    Τεκμήριο
    Ανάπτυξη εργαστηριακής κλίμακας ηλεκτροχρωμικών παραθύρων για εξοικονόμηση ενέργειας σε κτίρια.
    (Τ.Ε.Ι. Κρήτης, Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών (Σ.Τ.Εφ), ΔΠΜΣ Προηγμένα Συστήματα Παραγωγής, Αυτοματισμού και Ρομποτικής, 2016-09-27) Ψηφής, Κωνσταντίνος; Psifis, Konstantinos
    Τα τελευταία χρόνια υπάρχει έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον για την υλοποίηση βέλτιστων διατάξεων ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας στα κτήρια. Μεταξύ των σχετικών διατάξεων είναι τα ηλεκτροχρωμικά παράθυρα, μία κατηγορία για «έξυπνα παράθυρα». Ο σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η σχεδίαση, η μελέτη και η ανάπτυξη μιας, σε εργαστηριακή κλίμακα, ηλεκτροχρωμικής διάταξης καθώς και η αξιολόγηση ηλεκτροχρωμικών επιστρώσεων που αναπτύχθηκαν στα εργαστήρια. Ως προς τις ηλεκτροχρωμικές επιστρώσεις, πραγματοποιήθηκαν 21 εναποθέσεις τριοξειδίου του βολφραμίου (WO3) σε υποστρώματα με προεπίστρωση οξειδίου του κασσιτέρου με προσμίξεις φθορίου (FTO), σχηματίζοντας δομή Γυαλί‐FΤΟ/WO3, με την χρήση της χημικής τεχνικής εναπόθεσης ατμών χαμηλής πίεσης (LPCVD). Στο πλαίσιο αυτό, συνδυάζοντας διαφορετικές συνθήκες εναπόθεσης κάθε φορά, έγινε παραμετρική μελέτη σχετικά με την επίδραση των παραμέτρων εναπόθεσης στα χαρακτηριστικά των επιστρώσεων. Για την διαδικασία των εναποθέσεων κατασκευάστηκε κατάλληλα μια μάσκα εναποθέσεων από ανοξείδωτο χάλυβα. Η χρήση της είχε ως αποτέλεσμα την δημιουργία μιας συγκεκριμένης επιφάνειας για την εναπόθεση ηλεκτρικών επαφών κατά την ανάπτυξή της ηλεκτροχρωμικής διάταξης εργαστηριακής κλίμακας. Στην συνέχεια υλοποιήθηκε δομική ανάλυση των δειγμάτων υποβάλλοντας τα σε μετρήσεις με περιθλασιόμετρο ακτίνων Χ ‐ XRD (Siemens D5000) και Φασματοσκοπίας Raman (Nicolet Almega XR micro‐Raman). Επίσης τα δείγματα υποβλήθηκαν και σε μορφολογική ανάλυση με την χρήση Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου σάρωσης (Jeol JSM‐7000F SEM). Επιπροσθέτως υλοποιήθηκαν ηλεκτροαναλυτικές μετρήσεις σε όλα τα δείγματα με την χρήση των τεχνικών της κυκλικής βολταμετρίας και της χρονοαμπερομετρίας (Autolab PGSTAT302N) από τις οποίες εξήχθησαν καμπύλες ρεύματος ‐ τάσης (Ι‐V) και ρεύματος – χρόνου αντίστοιχα. Τέλος πραγματοποιήθηκε οπτική ανάλυση των δειγμάτων στην διάφανη και χρωματισμένη κατάσταση, υποβάλλοντας τα σε μετρήσεις διαπερατότητας (Perkin‐Elmer Lamda 950 UV spectrophotometer) στο εύρος 300‐ 900nm. Από το χαρακτηρισμό των δειγμάτων, εξήχθησαν αξιόλογα αποτελέσματα και συμπεράσματα για την επίδραση των συνθηκών εναπόθεσης στην ηλεκτροχρωμική συμπεριφορά τους. Χαρακτηριστικά, τα δείγματα που υλοποιήθηκαν στους 465ο C για 15 λεπτά διάρκεια εναπόθεσης, με σταθερή ροή αζώτου 0.05 l/min (Ν2) και μεταβαλλόμενη ροή οξυγόνου (O2) από τα 0.025 στα 0.1 l/min, έδειξαν εξαιρετική χρωματική απόδοση 83 cm2/C σε μήκος κύματος 670nm. Επίσης τα δείγματα που υλοποιήθηκαν στους 400ο C για 15 λεπτά διάρκεια εναπόθεσης, με σταθερή ροή αζώτου 0.05 l/min (Ν2) και μεταβαλλόμενη ροή οξυγόνου (O2) από τα 0.05 στα 0.1 l/min, έδειξαν ότι αλλάζουν μορφολογική δομή ανάλογη της μεταβολής της ροής του οξυγόνου στον θάλαμο εναπόθεσης. Η χρωματική απόδοση βρέθηκε υψηλότερη από δείγματα που υλοποιήθηκαν σε υψηλότερες θερμοκρασίες εναπόθεσης και επιβεβαιώθηκε ότι η μεταβολή της ροής του οξυγόνου στην διαδικασία εναπόθεσης επηρεάζει την ηλεκτροχρωμική συμπεριφορά των δειγμάτων . Τέλος υλοποιήθηκαν ηλεκτροχρωμικές διατάξεις της μορφής sandwich Γυαλί‐FΤΟ/WO3/LiCl4 (10% PMMA)/FTO‐Γυαλί, στα εργαστήρια ΚΕΤΥΦ του ΤΕΙ Κρήτης. Αξιοποιώντας το λογισμικό Pro Engineer μελετήθηκε, σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε μια βάση συγκράτησης των δειγμάτων στην διάταξη. Σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Κρήτης, υλοποιήθηκε μια διαδικασία οπτικών μετρήσεων και χαρακτηρισμού των ηλεκτροχρωμικών διατάξεων. Στην τελική διάταξη πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις διαπερατότητας και χρονοαμπερομετρίας ταυτόχρονα. Από τις μετρήσεις διαπερατότητας, βρέθηκε η τάση λειτουργίας της διάταξης στα ±3V DC, στην οποία το δείγμα εμφάνισε μεγάλη μεταβολή στην διαπερατότητα από 72% σε 9.89 %, στην αποχρωματισμένη και χρωματισμένη κατάσταση αντίστοιχα. Οι χρονοαμπερομετρικές μετρήσεις έδειξαν ότι το δείγμα εμφάνισε κακή επαναληψιμότητα, οπότε υλοποιήθηκαν περαιτέρω μετρήσεις, μεταβάλλοντας το εύρος του παλμού της εφαρμοζόμενης τάσης στις δυο χρωμικές καταστάσεις. Το αποτελέσματα έδειξαν ότι με τον έλεγχο του εύρους της εφαρμοζόμενης τάσης, το δείγμα εμφάνισε καλή επαναληψιμότητα και αντιστρεψιμότητα σε διαδοχικούς κύκλους, με κόστος όμως την μείωση του εύρους μεταβολής της διαπερατότητας.