Материјалите за промена на фазата (ПЦМ) се користат главно затоа што тие обезбедуваат уникатни и ефикасни решенија во управувањето со енергијата, контролата на температурата и заштитата на животната средина. Подолу е детално објаснување за главните причини за употреба на материјали за промена на фазата:
1. Ефикасно складирање на енергија
Материјалите за промена на фазата можат да апсорбираат или ослободат голема количина на топлинска енергија за време на процесот на промена на фазата. Оваа карактеристика ги прави ефикасни медиуми за складирање на термичка енергија. На пример, кога има доволно соларно зрачење во текот на денот, материјалите за промена на фазата можат да ја апсорбираат и чуваат термичката енергија; Ноќе или во ладно време, овие материјали можат да ослободат складирана топлинска енергија за да ја одржат топлината на околината.
2. Стабилна контрола на температурата
На фазата на транзиција, материјалите за промена на фазата можат да ја апсорбираат или ослободат топлината на скоро постојани температури. Ова ги прави PCMs многу погодни за апликации кои бараат прецизна контрола на температурата, како што се фармацевтски транспорт, термичко управување со електронски уреди и регулирање на температурата во затворен простор во зградите. Во овие апликации, материјалите за промена на фазата помагаат да се намали потрошувачката на енергија и да се подобри целокупната ефикасност на системот.
3. Подобрување на енергетската ефикасност и намалување на потрошувачката на енергија
Во областа на архитектурата, интегрирањето на материјалите за промена на фазата во градежните структури може значително да ја подобри енергетската ефикасност. Овие материјали можат да апсорбираат вишок топлина во текот на денот, намалувајќи го товарот на климатизацијата; Ноќе, ја ослободува топлината и ја намалува побарувачката за греење. Оваа природна функција за термичко регулирање ја намалува потпирањето на традиционалната опрема за греење и ладење, со што се намалува потрошувачката на енергија.
4. Еколошки
Материјалите за промена на фазата главно се состојат од органски материјали или неоргански соли, од кои повеќето се еколошки и рециклираат. Употребата на PCM може да помогне во намалувањето на емисиите на стакленички гасови и потрошувачката на фосилни горива, придонесувајќи за заштита на животната средина и постигнување на цели за одржлив развој.
5. Подобрете ги перформансите на производот и удобноста
Употребата на материјали за промена на фазата кај потрошувачки производи, како што се облека, душеци или мебел може да обезбеди дополнителна удобност. На пример, користењето на PCM во облеката може да ја регулира топлината според промените во телесната температура, одржувајќи удобна температура за носителот. Користењето на тоа во душек може да обезбеди по идеална температура на спиење во текот на ноќта.
6 Флексибилност и прилагодливост
Материјалите за промена на фазата можат да бидат дизајнирани во различни форми и големини за да се исполнат различните барања за апликација. Тие можат да се направат во честички, филмови или да се интегрираат во други материјали како што се бетон или пластика, обезбедувајќи висок степен на флексибилност и прилагодливост за употреба.
7 Подобрување на економските придобивки
Иако почетната инвестиција во материјалите за промена на фазата може да биде голема, нивните долгорочни придобивки во подобрувањето на енергетската ефикасност и намалувањето на оперативните трошоци се значајни. Со намалување на потпирањето на традиционалната енергија, материјалите за промена на фазата можат да помогнат во намалувањето на трошоците за енергија и да се обезбедат економски приноси.
Накратко, употребата на материјали за промена на фазата може да обезбеди ефективни решенија за термичко управување, да ја подобри функционалноста и удобноста на производот и да помогне во промовирање на одржлив развој
Неколку главни класификации и нивните соодветни карактеристики на материјалите за промена на фазата
Материјалите за промена на фазата (ПЦМ) можат да се поделат во неколку категории врз основа на нивните хемиски состав и карактеристиките на промена на фазата, секој со специфични предности и ограничувања на апликацијата. Овие материјали главно вклучуваат органски PCM, неоргански PCM, био -базирани PCM и композитни PCM. Подолу е детален вовед во карактеристиките на секој вид материјал за промена на фазата:
1. материјали за промена на органска фаза
Материјалите за промена на органската фаза главно вклучуваат два вида: парафин и масни киселини.
-Пафин:
-Панаци: Висока хемиска стабилност, добра повторна употреба и лесно прилагодување на точката на топење со промена на должината на молекуларните ланци.
-Дисадата: Топлинската спроводливост е мала и може да биде неопходно да се додадат термички спроводливи материјали за подобрување на брзината на термичката реакција.
-Фајни киселини:
-Панаци: Има поголема латентна топлина од парафин и широка покриеност на точката на топење, погодна за различни температурни барања.
-Дисанванс: Некои масни киселини може да претрпат фазно раздвојување и се поскапи од парафин.
2. материјали за промена на неорганска фаза
Материјалите за промена на неорганска фаза вклучуваат солени раствори и метални соли.
-Салт раствор на вода:
-Панаци: Добра термичка стабилност, висока латентна топлина и ниска цена.
-Дисанданс: За време на замрзнување, може да се појави делиминација и е корозивна, што бара материјали за контејнери.
-Метални соли:
-Панаци: Температура на транзиција со висока фаза, погодна за складирање на топлинска енергија со висока температура.
-Дисанданс: Постојат и проблеми со корозија и може да се појави деградација на перформансите како резултат на повторено топење и зацврстување.
3. Материјали за промена на фазата на биобазирана фаза
Материјалите за промена на фазата на биобазирана фаза се извлечени од природата или се синтетизираат преку биотехнологијата.
-Фајтури:
-Векорно пријателско, биоразградливо, без штетни материи, задоволување на потребите на одржлив развој.
-Тоа може да се извлече од растителни или животински суровини, како што се растително масло и животинско маснотии.
-Дисанванс:
-То може да има проблеми со високи трошоци и ограничувања на изворот.
-Тирмичката стабилност и термичката спроводливост се пониски од традиционалните PCM и може да бараат модификација или поддршка на композитни материјали.
4. Материјали за промена на сложената фаза
Материјалите за промена на сложената фаза комбинираат PCM со други материјали (како што се термички спроводливи материјали, материјали за поддршка, итн.) За да ги подобрите одредени својства на постојните PCM.
-Фајтури:
-Мо комбинирајќи се со високи материјали за топлинска спроводливост, брзината на термичка реакција и термичката стабилност можат значително да се подобрат.
-Кустамизацијата може да се направи за да се исполнат специфичните барања за примена, како што се подобрување на механичката јачина или подобрување на термичката стабилност.
-Дисанванс:
-Процесот на подготовка може да биде сложен и скап.
-Добични техники за појавување и обработка на материјали се потребни.
Овие материјали за промена на фазата секој имаат свои уникатни предности и сценарија за примена. Изборот на соодветниот тип на ПЦМ обично зависи од температурните барања на специфичната апликација, буџетот на трошоците, размислувањата за влијанието врз животната средина и очекуваниот век на траење на услугата. Со продлабочување на истражувањето и развојот на технологијата, развој на материјали за промена на фазата
Опсегот на апликација се очекува дополнително да се прошири, особено во складирањето на енергија и управувањето со температурата.
Која е разликата помеѓу материјалите за промена на органската фаза и материјалите за промена на бесконечна фаза?
Материјали за промена на органска фаза, PCM и материјали за промена на неорганска фаза се и технологии што се користат за складирање на енергија и контрола на температурата, кои ја апсорбираат или ослободуваат топлината со конвертирање помеѓу цврсти и течни состојби. Овие два вида на материјали имаат свои карактеристики и области за примена, а следниве се некои од главните разлики меѓу нив:
1. Хемиски состав:
-Органски материјали за промена на фазата: главно вклучувајќи парафин и масни киселини. Овие материјали обично имаат добра хемиска стабилност и нема да се распаѓаат за време на процесите на топење и зацврстување.
-Норгански материјали за промена на фазата: вклучително и солени раствори, метали и соли. Овој вид на материјал има широк спектар на точки на топење, а соодветна точка на топење може да се избере според потребите.
2. Термички перформанси:
-Органски материјали за промена на фазата: обично имаат помала термичка спроводливост, но поголема латентна топлина за време на топење и зацврстување, што значи дека можат да апсорбираат или ослободат голема количина на топлина за време на промената на фазата.
-Наргански материјали за промена на фазата: За разлика од тоа, овие материјали обично имаат поголема топлинска спроводливост, овозможувајќи побрз пренос на топлина, но нивната латентна топлина може да биде помала од органските материјали.
3. Стабилност на циклусот:
-Органски материјали за промена на фазата: Имајте добра стабилност на велосипедизмот и може да издржи повеќекратни процеси на топење и зацврстување без значителна деградација или промена во перформансите.
-Нооргански фаза на промена на фазата Материјали: Може да покаже одредена распаѓање или деградација на перформансите по повеќе термички циклуси, особено оние материјали кои се склони кон кристализација.
4. Трошоци и достапност:
-Органски материјали за промена на фазата: Тие обично се скапи, но заради нивната стабилност и ефикасност, нивната цена за долгорочна употреба може да биде релативно ниска.
-Норгански материјали за промена на фазата: Овие материјали обично се ниски и лесни за производство во голем обем, но може да бараат почеста замена или одржување.
5. Области за апликација:
-Органските фази на промена на фазата: Поради нивната стабилност и добрите хемиски својства, тие често се користат во регулирање на температурата на зградите, облеката, постелнината и другите полиња.
-Норганските фази на промена на фазата Материјали: Најчесто се користат во индустриски апликации, како што се системи за складирање на термичка енергија и отпад за обновување на топлина, кои можат да ја искористат нивната висока термичка спроводливост и опсегот на точката на топење.
Накратко, при изборот на органски или неоргански фази на промена на материјалите, треба да се земат предвид факторите како што се специфични барања за апликација, буџет и очекувани термички перформанси. Секој материјал има свои уникатни предности и ограничувања, погодни за различни сценарија за примена.
Време на пост: мај-28-2024 година