Материалите за промяна на фазата (PCM) се използват широко главно, защото осигуряват уникални и ефективни решения в управлението на енергията, контрола на температурата и опазването на околната среда. По -долу е подробно обяснение на основните причини за използване на материали за промяна на фазата:
1. Ефективно съхранение на енергия
Материалите за промяна на фазата могат да абсорбират или освободят голямо количество топлинна енергия по време на процеса на промяна на фазата. Тази характеристика ги прави ефективни медии за съхранение на топлинна енергия. Например, когато през деня има достатъчно слънчева радиация, материалите за промяна на фазата могат да абсорбират и съхраняват топлинната енергия; През нощта или в студено време тези материали могат да отделят съхранена топлинна енергия, за да поддържат топлината на околната среда.
2. Стабилен контрол на температурата
При фазовата преходна точка материалите за промяна на фазата могат да абсорбират или освободят топлина при почти постоянни температури. Това прави PCM много подходящи за приложения, които изискват прецизен контрол на температурата, като фармацевтичен транспорт, термично управление на електронните устройства и регулирането на температурата на закрито в сградите. В тези приложения материалите за промяна на фазата помагат за намаляване на консумацията на енергия и подобряване на общата ефективност на системата.
3. Подобрете енергийната ефективност и намалете потреблението на енергия
В областта на архитектурата интегрирането на материалите за промяна на фазата в строителните конструкции може значително да подобри енергийната ефективност. Тези материали могат да абсорбират излишната топлина през деня, намалявайки тежестта върху климатика; През нощта тя освобождава топлина и намалява търсенето на отопление. Тази естествена функция за регулиране на термичната регулация намалява разчитането на традиционното оборудване за отопление и охлаждане, като по този начин намалява консумацията на енергия.
4. Екологично чист
Материалите за промяна на фазата са съставени главно от органични материали или неорганични соли, повечето от които са екологични и рециклируеми. Използването на PCMS може да помогне за намаляване на емисиите на парникови газове и разхода на изкопаеми горива, като допринася за опазването на околната среда и постигането на цели за устойчиво развитие.
5. Подобрете производителността и комфорта на продукта
Използването на материали за промяна на фазата в потребителски продукти като дрехи, матраци или мебели може да осигури допълнителен комфорт. Например, използването на PCM в облеклото може да регулира топлината според промените в телесната температура, поддържайки удобна температура за носителя. Използването му в матрак може да осигури по -идеална температура на съня през нощта.
6. Гъвкавост и адаптивност
Материалите за промяна на фазата могат да бъдат проектирани в различни форми и размери, за да отговарят на различни изисквания за приложение. Те могат да бъдат направени в частици, филми или интегрирани в други материали като бетон или пластмаса, осигурявайки висока степен на гъвкавост и адаптивност за употреба.
7. Подобряване на икономическите ползи
Въпреки че първоначалната инвестиция в материалите за промяна на фазата може да е висока, техните дългосрочни ползи за подобряване на енергийната ефективност и намаляването на оперативните разходи са значителни. Чрез намаляване на разчитането на традиционната енергия, материалите за промяна на фазата могат да помогнат за намаляване на разходите за енергия и осигуряване на икономическа възвръщаемост.
В обобщение, използването на материали за промяна на фазата може да осигури ефективни решения за управление на термично, да подобри функционалността и комфорта на продукта и да помогне за насърчаване на устойчивото развитие
Няколко основни класификации и съответните им характеристики на материалите за промяна на фазата
Материалите за промяна на фазата (PCMS) могат да бъдат разделени на няколко категории въз основа на техния химичен състав и характеристики на фазовата промяна, всяка със специфични предимства и ограничения на приложението. Тези материали включват главно органични PCM, неорганични PCM, био -базирани PCM и композитни PCM. По -долу е подробно въведение в характеристиките на всеки тип смяна на фазата:
1. Материали за промяна на органичната фаза
Материалите за промяна на органичната фаза включват главно два вида: парафин и мастни киселини.
-Paraffin:
-ФЕТУРИ: Висока химическа стабилност, добра повторна употреба и лесна регулиране на точката на топене чрез промяна на дължината на молекулните вериги.
-Дисадвика: Топлинната проводимост е ниска и може да се наложи да се добавят топлинни проводими материали, за да се подобри скоростта на термична реакция.
-МАСТЕТИ КИСИКИ:
-Празумения: Той има по -висока латентна топлина от парафина и широко покритие на топената точка, подходящо за различни изисквания за температура.
-Дисадванти: Някои мастни киселини могат да претърпят фазово разделяне и са по -скъпи от парафина.
2. Неорганични материали за промяна на фазата
Материалите за смяна на неорганичната фаза включват физиологични разтвори и метални соли.
-Салт воден разтвор:
-Пофера: добра топлинна стабилност, висока латентна топлина и ниска цена.
-DisAdvantages: По време на замразяването може да се случи разслояване и то е корозивно, изискващи контейнерни материали.
-Метални соли:
-Покурага: Температура на прехода с висока фаза, подходяща за високотемпературно съхранение на термична енергия.
-Дисадванти: Съществуват и проблеми с корозията и може да възникне влошаване на ефективността поради многократно топене и втвърдяване.
3. Материали за промяна на фазата на биологична фаза
Материалите за промяна на фазата на биобаза са PCMS, извлечени от природата или се синтезират чрез биотехнологии.
-Features:
-Не екологично приятелски, биоразградими, без вредни вещества, отговарящи на нуждите на устойчивото развитие.
-Тати може да се извлече от растителни или животински суровини, като растително масло и животински мазнини.
-DisAdvantages:
-Мо има проблеми с високите разходи и ограниченията на източника.
-Мотералната стабилност и топлинната проводимост са по -ниски от традиционните PCM и може да изискват модификация или композитна поддръжка на материала.
4. Композитни материали за промяна на фазата
Композитните материали за промяна на фазата комбинират PCM с други материали (като термични проводими материали, поддържащи материали и др.) За подобряване на определени свойства на съществуващите PCM.
-Features:
-В до комбиниране с високо термична проводимост, скоростта на термична реакция и топлинната стабилност могат да бъдат значително подобрени.
-Зачивизация може да се направи така, че да отговаря на специфични изисквания за приложение, като подобряване на механичната якост или подобряване на топлинната стабилност.
-DisAdvantages:
-Поборката на подготовката може да бъде сложен и скъп.
-Коколно съвпадение на материали и техники за обработка.
Тези материали за промяна на фазата имат своите уникални предимства и сценарии на приложение. Изборът на подходящия тип PCM обикновено зависи от температурните изисквания на конкретното приложение, бюджета на разходите, съображенията за въздействие върху околната среда и очаквания живот на експлоатацията. С задълбочаването на изследванията и развитието на технологиите развитието на материалите за промяна на фазата
Очаква се обхватът на приложението да се разшири допълнително, особено при съхранение на енергия и управление на температурата.
Каква е разликата между материалите за промяна на органичната фаза и материалите за промяна на фазата на безкрайността?
Материалите за смяна на органичната фаза, PCMS и неорганичните фазови материали за промяна са както технологии, използвани за съхранение на енергия и контрол на температурата, които абсорбират или освобождават топлина чрез конвертиране между твърди и течни състояния. Тези два вида материали имат свои собствени характеристики и области на приложение, а по -долу са някои от основните разлики между тях:
1. Химически състав:
-ОРГАНИЧНА ФАЗА ПРОМЯНА МАТЕРИАЛИ: Главно включване на парафин и мастни киселини. Тези материали обикновено имат добра химическа стабилност и няма да се разлагат по време на процесите на топене и втвърдяване.
-Инорганична фаза Материали: включително физиологични разтвори, метали и соли. Този тип материал има широк диапазон от точки на топене и подходяща точка на топене може да бъде избрана според нуждите.
2. Термични показатели:
-ОРГАННА ФАЗА ПРОМЯНА МАТЕРИАЛИ: Обикновено имат по -ниска топлопроводимост, но по -голяма латентна топлина по време на топене и втвърдяване, което означава, че те могат да абсорбират или освободят голямо количество топлина по време на промяна на фазата.
-Инорганична фаза Промяна на материали: За разлика от тях, тези материали обикновено имат по -висока топлинна проводимост, което позволява по -бърз пренос на топлина, но латентната им топлина може да бъде по -ниска от органичните материали.
3. Стабилност на цикъла:
-ОРГАНИЧНА ФАЗА ПРОМЯНА МАТЕРИАЛИ: Имайте добра стабилност на колоездене и могат да издържат на множество процеси на топене и втвърдяване без значително влошаване или промяна в работата.
-Инорганична фаза Материали: Може да прояви някакво разграждане или разграждане на производителността след множество топлинни цикли, особено тези материали, които са склонни към кристализация.
4. Разходи и наличност:
-ОРГАНИЧНА ФАЗА ПРОМЯНА МАТЕРИАЛИ: Те обикновено са скъпи, но поради тяхната стабилност и ефективност, цената на дългосрочната им употреба може да бъде сравнително ниска.
-Иноорганична фаза Материали: Тези материали обикновено са евтини и лесни за производство в голям мащаб, но може да изискват по-честа подмяна или поддръжка.
5. Области на кандидатстване:
-ОРГАНИЧНА ФАЗА ПРОМЯНА МАТЕРИАЛИ: Поради стабилността си и добрите химични свойства те често се използват за регулиране на температурата на сгради, дрехи, спално бельо и други полета.
-Инорганична фаза Материали: често се използват в индустриални приложения като системи за съхранение на топлинна енергия и възстановяване на топлината на отпадъците, които могат да използват високата си топлопроводимост и обхвата на точката на топене.
В обобщение, при избора на органични или неорганични фазови материали, трябва да се вземат предвид фактори като специфични изисквания за приложение, бюджет и очаквани топлинни показатели. Всеки материал има своите уникални предимства и ограничения, подходящи за различни сценарии на приложение.
Време за публикация: май-28-2024