Faseændringsmaterialer (PCMS) bruges meget hovedsageligt fordi de leverer unikke og effektive løsninger inden for energistyring, temperaturstyring og miljøbeskyttelse. Nedenfor er en detaljeret forklaring af hovedårsagerne til at bruge faseændringsmaterialer:
1. Effektiv energilagring
Faseændringsmaterialer kan absorbere eller frigive en stor mængde termisk energi under faseændringsprocessen. Denne egenskab gør dem effektive termiske energilagringsmedier. For eksempel, når der er tilstrækkelig solstråling i løbet af dagen, kan faseændringsmaterialer absorbere og opbevare termisk energi; Om natten eller i koldt vejr kan disse materialer frigive opbevaret varmeenergi for at bevare miljøets varme.
2. Stabil temperaturstyring
Ved faseovergangspunktet kan faseændringsmaterialer absorbere eller frigive varme ved næsten konstante temperaturer. Dette gør PCMS meget velegnet til anvendelser, der kræver præcis temperaturstyring, såsom farmaceutisk transport, termisk styring af elektroniske enheder og indendørs temperaturregulering i bygninger. I disse applikationer hjælper faseændringsmaterialer med at reducere energiforbruget og forbedre den samlede systemeffektivitet.
3. Forbedre energieffektivitet og reducer energiforbruget
Inden for arkitekturområdet kan integrering af faseændringsmaterialer i bygningsstrukturer forbedre energieffektiviteten markant. Disse materialer kan absorbere overskydende varme i løbet af dagen, hvilket reducerer byrden ved aircondition; Om natten frigiver det varme og reducerer efterspørgslen efter opvarmning. Denne naturlige termiske reguleringsfunktion reducerer afhængigheden af traditionelt opvarmnings- og køleudstyr og reducerer derved energiforbruget.
4. miljøvenlig
Faseændringsmaterialer er hovedsageligt sammensat af organiske materialer eller uorganiske salte, hvoraf de fleste er miljøvenlige og genanvendelige. Brugen af PCM'er kan hjælpe med at reducere drivhusgasemissioner og forbrug af fossilt brændstof, hvilket bidrager til miljøbeskyttelse og opnåelse af mål for bæredygtige udvikling.
5. Forbedre produktets ydeevne og komfort
Brug af faseændringsmaterialer i forbrugerprodukter såsom tøj, madrasser eller møbler kan give yderligere komfort. For eksempel kan brug af PCM'er i tøj regulere varme i henhold til ændringer i kropstemperatur og opretholde en behagelig temperatur for bæreren. Brug af den i en madras kan tilvejebringe en mere ideel søvntemperatur om natten.
6. Fleksibilitet og tilpasningsevne
Faseændringsmaterialer kan designes i forskellige former og størrelser for at imødekomme forskellige applikationskrav. De kan gøres til partikler, film eller integreres i andre materialer, såsom beton eller plast, hvilket giver en høj grad af fleksibilitet og tilpasningsevne til brug.
7. Forbedre økonomiske fordele
Selvom den oprindelige investering i faseændringsmaterialer kan være høje, er deres langsigtede fordele ved at forbedre energieffektiviteten og reducere driftsomkostningerne betydelige. Ved at reducere afhængighed af traditionel energi kan faseændringsmaterialer hjælpe med at reducere energiomkostningerne og give økonomisk afkast.
Sammenfattende kan brugen af faseændringsmaterialer give effektive termiske styringsløsninger, forbedre produktfunktionaliteten og komforten og hjælpe med at fremme bæredygtig udvikling
Flere større klassifikationer og deres respektive egenskaber ved faseændringsmaterialer
Faseændringsmaterialer (PCMS) kan opdeles i flere kategorier baseret på deres kemiske sammensætning og faseændringsegenskaber, hver med specifikke anvendelsesfordele og begrænsninger. Disse materialer inkluderer hovedsageligt organiske PCM'er, uorganiske PCM'er, BIO -baserede PCMS og sammensatte PCM'er. Nedenfor er en detaljeret introduktion til egenskaberne for hver type faseændringsmateriale:
1. Organisk faseændringsmaterialer
Organisk faseændringsmaterialer inkluderer hovedsageligt to typer: paraffin og fedtsyrer.
-Paraffin:
-Features: Høj kemisk stabilitet, god genanvendelighed og let justering af smeltepunktet ved at ændre længden af molekylkæder.
-DisAdvantage: Den termiske ledningsevne er lav, og det kan være nødvendigt at tilføje termiske ledende materialer for at forbedre den termiske responshastighed.
-Fatty syrer:
-Features: Det har en højere latent varme end paraffin og en bred smeltepunktdækning, der er egnet til forskellige temperaturkrav.
-Disadvantages: Nogle fedtsyrer kan gennemgå faseseparation og er dyrere end paraffin.
2. uorganisk faseændringsmaterialer
Uorganiske faseændringsmaterialer inkluderer saltopløsninger og metalsalte.
-Salt vandopløsning:
-Features: God termisk stabilitet, høj latent varme og lave omkostninger.
-Disadvantages: Under frysning kan delaminering forekomme, og det er ætsende, hvilket kræver beholdermaterialer.
-Metalsalte:
-Features: Overgangstemperatur med høj fase, velegnet til høj temperatur termisk energilagring.
-Disadvantages: Der er også korrosionsproblemer, og ydelsesnedbrydning kan forekomme på grund af gentagen smeltning og størkning.
3. biobaserede faseændringsmaterialer
Biobaserede faseændringsmaterialer ekstraheres PCMS fra naturen eller syntetiseres gennem bioteknologi.
-Features:
-For miljøvenlig, bionedbrydeligt, fri for skadelige stoffer, der imødekommer behovene i bæredygtig udvikling.
-Det kan udvindes fra plante- eller dyre -råvarer, såsom vegetabilsk olie og animalsk fedt.
-DisAdvantages:
-Der kan være problemer med høje omkostninger og kildebegrænsninger.
-Den termisk stabilitet og termisk ledningsevne er lavere end traditionelle PCM'er og kan kræve modifikation eller sammensat materialestøtte.
4. kompositfaseændringsmaterialer
Kompositfaseændringsmaterialer kombinerer PCM'er med andre materialer (såsom termiske ledende materialer, understøttelsesmaterialer osv.) For at forbedre visse egenskaber ved eksisterende PCM'er.
-Features:
-Ved kombination med høje termiske ledningsevne materialer, kan den termiske responshastighed og termisk stabilitet forbedres markant.
-Svikling kan foretages for at imødekomme specifikke applikationskrav, såsom forbedring af mekanisk styrke eller forbedring af termisk stabilitet.
-DisAdvantages:
-Forberedsprocessen kan være kompleks og kostbar.
-Ankurat materiale Matching og behandlingsteknikker er påkrævet.
Disse faseændringsmaterialer har hver deres unikke fordele og applikationsscenarier. Valget af den relevante PCM -type afhænger normalt af den specifikke applikations temperaturkrav, omkostningsbudget, miljømæssige påvirkninger og forventet levetid. Med uddybningen af forskning og udvikling af teknologi, udvikling af faseændringsmaterialer
Anvendelsesomfanget forventes at udvide yderligere, især inden for energilagring og temperaturstyring.
Hvad er forskellen mellem organiske faseændringsmaterialer og uendelige faseændringsmaterialer?
Organisk faseændringsmaterialer, PCMS og uorganisk faseændringsmaterialer er begge teknologier, der bruges til energilagring og temperaturstyring, som absorberer eller frigiver varme ved at konvertere mellem faste og flydende tilstande. Disse to typer materialer har hver deres egne egenskaber og applikationsområder, og følgende er nogle af de største forskelle mellem dem:
1. Kemisk sammensætning:
-Organisk faseændringsmaterialer: Hovedsageligt inklusive paraffin og fedtsyrer. Disse materialer har normalt god kemisk stabilitet og nedbrydes ikke under smeltnings- og størkningsprocesser.
-Inorganiske faseændringsmaterialer: inklusive saltopløsninger, metaller og salte. Denne type materiale har en bred vifte af smeltepunkter, og et passende smeltepunkt kan vælges efter behov.
2. termisk præstation:
-Organisk faseændringsmaterialer: har normalt lavere termisk ledningsevne, men højere latent varme under smeltning og størkning, hvilket betyder, at de kan absorbere eller frigive en stor mængde varme under faseændring.
-Inorganiske faseændringsmaterialer: I modsætning hertil har disse materialer typisk højere termisk ledningsevne, hvilket muliggør hurtigere varmeoverførsel, men deres latente varme kan være lavere end organiske materialer.
3. cyklusstabilitet:
-Organisk faseændringsmaterialer: har god cykelstabilitet og kan modstå flere smeltnings- og størkningsprocesser uden signifikant nedbrydning eller ændring i ydeevne.
-Inorganiske faseændringsmaterialer: kan udvise en vis nedbrydning eller ydelsesnedbrydning efter flere termiske cyklusser, især de materialer, der er tilbøjelige til krystallisation.
4. Omkostninger og tilgængelighed:
-Organiske faseændringsmaterialer: De er normalt dyre, men på grund af deres stabilitet og effektivitet kan deres langsigtede brugsomkostninger være relativt lave.
-Inorganiske faseændringsmaterialer: Disse materialer er normalt billige og lette at fremstille i stor skala, men kan kræve hyppigere udskiftning eller vedligeholdelse.
5. Anvendelsesområder:
-Organiske faseændringsmaterialer: På grund af deres stabilitet og gode kemiske egenskaber bruges de ofte i temperaturregulering af bygninger, tøj, sengetøj og andre felter.
-Inorganiske faseændringsmaterialer: Anvendes ofte i industrielle anvendelser såsom termisk energilagring og affaldsvarmegendannelsessystemer, som kan anvende deres høje termiske ledningsevne og smeltepunktområde.
I sammendraget, når man vælger organiske eller uorganiske faseændringsmaterialer, skal faktorer såsom specifikke anvendelseskrav, budget og forventet termisk ydeevne overvejes. Hvert materiale har sine unikke fordele og begrænsninger, der er egnede til forskellige applikationsscenarier.
Posttid: Maj-28-2024