Fazių keitimo medžiagos (PCM) yra plačiai naudojamos daugiausia todėl, kad jos suteikia unikalius ir veiksmingus energijos valdymo, temperatūros kontrolės ir aplinkos apsaugos sprendimus.Žemiau pateikiamas išsamus pagrindinių fazės keitimo medžiagų naudojimo priežasčių paaiškinimas:
1. Efektyvus energijos kaupimas
Fazių keitimo medžiagos gali sugerti arba išleisti didelį kiekį šiluminės energijos fazių keitimo proceso metu.Ši charakteristika daro juos efektyviomis šiluminės energijos kaupimo priemonėmis.Pavyzdžiui, kai dienos metu yra pakankamai saulės spinduliuotės, fazių kaitos medžiagos gali sugerti ir kaupti šiluminę energiją;Naktį ar šaltu oru šios medžiagos gali išleisti sukauptą šilumos energiją, kad išlaikytų aplinkos šilumą.
2. Stabili temperatūros kontrolė
Fazių perėjimo taške fazių kaitos medžiagos gali sugerti arba išleisti šilumą beveik pastovioje temperatūroje.Dėl to PCM labai tinka tais atvejais, kai reikalinga tiksli temperatūros kontrolė, pavyzdžiui, vaistų transportavimui, elektroninių prietaisų šilumos valdymui ir patalpų temperatūros reguliavimui pastatuose.Šiose programose fazių keitimo medžiagos padeda sumažinti energijos suvartojimą ir pagerinti bendrą sistemos efektyvumą.
3. Didinti energijos vartojimo efektyvumą ir mažinti energijos suvartojimą
Architektūros srityje fazių keitimo medžiagų integravimas į pastato konstrukcijas gali žymiai pagerinti energijos vartojimo efektyvumą.Šios medžiagos per dieną gali sugerti šilumos perteklių, sumažindamos oro kondicionavimo naštą;Naktį jis išskiria šilumą ir sumažina šildymo poreikį.Ši natūrali šiluminio reguliavimo funkcija sumažina priklausomybę nuo tradicinės šildymo ir vėsinimo įrangos ir taip sumažina energijos sąnaudas.
4. Ekologiškas
Fazių keitimo medžiagos daugiausia sudarytos iš organinių medžiagų arba neorganinių druskų, kurių dauguma yra ekologiškos ir perdirbamos.PCM naudojimas gali padėti sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir iškastinio kuro suvartojimą, taip prisidedant prie aplinkos apsaugos ir siekiant tvaraus vystymosi tikslų.
5. Padidinkite gaminio našumą ir patogumą
Fazių keitimo medžiagų naudojimas plataus vartojimo gaminiuose, tokiuose kaip drabužiai, čiužiniai ar baldai, gali suteikti papildomo komforto.Pavyzdžiui, naudojant PCM drabužiuose, galima reguliuoti šilumą pagal kūno temperatūros pokyčius, išlaikant patogią temperatūrą dėvinčiajam.Naudojant jį čiužinyje, naktį galima pasiekti idealesnę miego temperatūrą.
6. Lankstumas ir gebėjimas prisitaikyti
Fazių keitimo medžiagos gali būti suprojektuotos įvairių formų ir dydžių, kad atitiktų įvairius taikymo reikalavimus.Jie gali būti pagaminti iš dalelių, plėvelių arba integruoti į kitas medžiagas, tokias kaip betonas ar plastikas, suteikiant didelį lankstumą ir pritaikymą naudoti.
7. Gerinti ekonominę naudą
Nors pradinės investicijos į fazių keitimo medžiagas gali būti didelės, jų ilgalaikė nauda gerinant energijos vartojimo efektyvumą ir mažinant veiklos sąnaudas yra didelė.Mažinant priklausomybę nuo tradicinės energijos, fazių keitimo medžiagos gali padėti sumažinti energijos sąnaudas ir duoti ekonominę grąžą.
Apibendrinant galima pasakyti, kad fazių keitimo medžiagų naudojimas gali suteikti veiksmingų šilumos valdymo sprendimų, pagerinti gaminio funkcionalumą ir komfortą bei padėti skatinti tvarų vystymąsi.
Kelios pagrindinės fazių keitimo medžiagų klasifikacijos ir jų atitinkamos charakteristikos
Fazių keitimo medžiagas (PCM) galima suskirstyti į keletą kategorijų pagal jų cheminę sudėtį ir fazių kaitos charakteristikas, kurių kiekviena turi specifinių taikymo pranašumų ir apribojimų.Šios medžiagos daugiausia apima organinius PCM, neorganinius PCM, biologinius PCM ir sudėtinius PCM.Žemiau pateikiamas išsamus kiekvieno tipo fazių keitimo medžiagos charakteristikų įvadas:
1. Organinės fazės kaitos medžiagos
Organinės fazės keitimo medžiagos daugiausia apima dvi rūšis: parafiną ir riebalų rūgštis.
-Parafinas:
-Savybės: Didelis cheminis stabilumas, geras pakartotinis naudojimas ir lengvas lydymosi temperatūros reguliavimas keičiant molekulinių grandinių ilgį.
-Trūkumas: šilumos laidumas yra mažas, todėl gali prireikti pridėti šilumai laidžių medžiagų, kad būtų pagerintas šiluminio atsako greitis.
-Riebalų rūgštys:
-Savybės: turi didesnę latentinę šilumą nei parafinas ir plačią lydymosi temperatūrą, tinka įvairiems temperatūros reikalavimams.
- Trūkumai: kai kurios riebalų rūgštys gali atskirti fazes ir yra brangesnės nei parafinas.
2. Neorganinės fazės kaitos medžiagos
Neorganinės fazės keitimo medžiagos apima druskos tirpalus ir metalų druskas.
- Druskos vandens tirpalas:
-Savybės: geras terminis stabilumas, didelė latentinė šiluma ir maža kaina.
-Trūkumai: užšalimo metu gali atsirasti delaminacijos ir ji yra ėsdinanti, todėl reikia konteinerių medžiagų.
-Metalų druskos:
-Savybės: Aukšta fazių pereinamojo laikotarpio temperatūra, tinka aukštos temperatūros šiluminės energijos kaupimui.
- Trūkumai: taip pat yra korozijos problemų, o veikimas gali pablogėti dėl pasikartojančio lydymosi ir kietėjimo.
3. Biologinės fazės kaitos medžiagos
Biologinės fazės keitimo medžiagos yra PCM, išgauti iš gamtos arba susintetinti naudojant biotechnologijas.
-Funkcijos:
-Nekenksmingas aplinkai, biologiškai skaidus, be kenksmingų medžiagų, atitinkantis darnaus vystymosi poreikius.
-Jis gali būti išgaunamas iš augalinių ar gyvulinių žaliavų, tokių kaip augalinis aliejus ir gyvuliniai riebalai.
- Trūkumai:
- Gali kilti problemų dėl didelių išlaidų ir šaltinio apribojimų.
-Šiluminis stabilumas ir šilumos laidumas yra mažesni nei tradicinių PCM, todėl gali tekti modifikuoti arba palaikyti kompozicinę medžiagą.
4. Sudėtinės fazių kaitos medžiagos
Sudėtinės fazių keitimo medžiagos sujungia PCM su kitomis medžiagomis (pvz., šilumai laidžiomis medžiagomis, pagalbinėmis medžiagomis ir kt.), kad pagerintų tam tikras esamų PCM savybes.
-Funkcijos:
- Derinant su didelio šilumos laidumo medžiagomis, galima žymiai pagerinti šiluminio atsako greitį ir šiluminį stabilumą.
- Galima pritaikyti, kad atitiktų konkrečius taikymo reikalavimus, pvz., Didinti mechaninį stiprumą arba pagerinti šiluminį stabilumą.
- Trūkumai:
-Parengimo procesas gali būti sudėtingas ir brangus.
- Reikalingi tikslūs medžiagų derinimo ir apdorojimo būdai.
Šios fazės keitimo medžiagos turi savo unikalius pranašumus ir taikymo scenarijus.Tinkamo PCM tipo pasirinkimas paprastai priklauso nuo konkrečios programos temperatūros reikalavimų, išlaidų biudžeto, poveikio aplinkai sumetimų ir numatomo tarnavimo laiko.Gilėjant tyrimams ir tobulėjant technologijoms, fazių keitimo medžiagų kūrimas
Tikimasi, kad taikymo sritis toliau plėsis, ypač energijos kaupimo ir temperatūros valdymo srityse.
Kuo skiriasi organinės fazės keitimo medžiagos ir begalinės fazės kaitos medžiagos?
Organinės fazės keitimo medžiagos, PCM ir neorganinės fazės keitimo medžiagos yra energijos kaupimui ir temperatūros kontrolei naudojamos technologijos, kurios sugeria arba išskiria šilumą paversdamos kietą ir skystą būseną.Šių dviejų tipų medžiagos turi savo ypatybes ir taikymo sritis, o štai keli pagrindiniai jų skirtumai:
1. Cheminė sudėtis:
- Organinės fazės keitimo medžiagos: daugiausia įskaitant parafiną ir riebalų rūgštis.Šios medžiagos paprastai turi gerą cheminį stabilumą ir nesuyra lydymosi bei kietėjimo procesų metu.
-Neorganinės fazės keitimo medžiagos: įskaitant druskos tirpalus, metalus ir druskas.Šio tipo medžiagos turi platų lydymosi taškų diapazoną, o atitinkamą lydymosi temperatūrą galima pasirinkti pagal poreikius.
2. Šiluminis našumas:
- Organinės fazės keitimo medžiagos: paprastai turi mažesnį šilumos laidumą, bet didesnę latentinę šilumą lydymosi ir kietėjimo metu, tai reiškia, kad jos gali sugerti arba išleisti didelį šilumos kiekį fazės pasikeitimo metu.
-Neorganinės fazės keitimo medžiagos: priešingai, šios medžiagos paprastai turi didesnį šilumos laidumą, todėl šiluma perduodama greičiau, tačiau jų latentinė šiluma gali būti mažesnė nei organinių medžiagų.
3. Ciklo stabilumas:
- Organinės fazės keitimo medžiagos: pasižymi geru ciklo stabilumu ir gali atlaikyti daugybę lydymosi ir kietėjimo procesų be reikšmingo pablogėjimo ar veikimo pokyčių.
-Neorganinės fazės keitimo medžiagos: po kelių terminių ciklų gali šiek tiek suirti arba pablogėti veikimas, ypač tos medžiagos, kurios linkusios kristalizuotis.
4. Kaina ir prieinamumas:
- Organinės fazės keitimo medžiagos: paprastai jos yra brangios, tačiau dėl jų stabilumo ir efektyvumo jų ilgalaikio naudojimo kaina gali būti palyginti maža.
-Neorganinės fazės keitimo medžiagos: šios medžiagos paprastai yra nebrangios ir lengvai gaminamos dideliu mastu, tačiau jas gali reikėti dažniau keisti ar prižiūrėti.
5. Taikymo sritys:
-Organinės fazės keitimo medžiagos: dėl savo stabilumo ir gerų cheminių savybių jos dažnai naudojamos reguliuojant pastatų, drabužių, patalynės ir kitose srityse temperatūrą.
-Neorganinės fazių keitimo medžiagos: dažniausiai naudojamos pramonėje, pavyzdžiui, šiluminės energijos kaupimo ir atliekų šilumos atgavimo sistemose, kuriose gali būti naudojamas didelis šilumos laidumas ir lydymosi temperatūros diapazonas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad renkantis organines arba neorganines fazių keitimo medžiagas reikia atsižvelgti į tokius veiksnius kaip specifiniai taikymo reikalavimai, biudžetas ir numatomos šiluminės charakteristikos.Kiekviena medžiaga turi savo unikalių privalumų ir apribojimų, tinka įvairiems naudojimo scenarijams.
Paskelbimo laikas: 2024-05-28