Fasändringsmaterial (PCM) används allmänt främst på grund av att de ger unika och effektiva lösningar inom energihantering, temperaturkontroll och miljöskydd. Nedan följer en detaljerad förklaring av de viktigaste orsakerna till att använda fasändringsmaterial:
1. Effektiv energilagring
Fasändringsmaterial kan absorbera eller frigöra en stor mängd termisk energi under fasförändringsprocessen. Denna egenskap gör dem effektiva termiska energilagringsmedier. Till exempel, när det finns tillräcklig solstrålning under dagen, kan fasförändringsmaterial absorbera och lagra termisk energi; På natten eller i kallt väder kan dessa material frigöra lagrad värmeenergi för att upprätthålla miljöns värme.
2. Stabil temperaturkontroll
Vid fasövergångspunkten kan fasändringsmaterial absorbera eller frigöra värme vid nästan konstanta temperaturer. Detta gör PCM: er mycket lämpliga för applikationer som kräver exakt temperaturkontroll, såsom farmaceutisk transport, termisk hantering av elektroniska anordningar och inomhus temperaturreglering i byggnader. I dessa applikationer hjälper fasändringsmaterial att minska energiförbrukningen och förbättra den totala systemeffektiviteten.
3. Förbättra energieffektiviteten och minska energiförbrukningen
Inom arkitekturområdet kan integrering av fasförändringsmaterial i byggnadsstrukturer förbättra energieffektiviteten avsevärt. Dessa material kan absorbera överskottsvärme under dagen, vilket minskar bördan vid luftkonditionering; På natten släpper det värmen och minskar efterfrågan på värme. Denna naturliga termiska regleringsfunktion minskar beroende av traditionell uppvärmning och kylutrustning och minskar därmed energiförbrukningen.
4. Miljövänlig
Fasändringsmaterial består huvudsakligen av organiska material eller oorganiska salter, de flesta är miljövänliga och återvinningsbara. Användningen av PCM: er kan bidra till att minska utsläppen av växthusgaser och fossil bränsleförbrukning, vilket bidrar till miljöskyddet och uppnår mål för hållbar utveckling.
5. Förbättra produktens prestanda och komfort
Användningen av fasbytesmaterial i konsumentprodukter som kläder, madrasser eller möbler kan ge ytterligare komfort. Att använda PCM i kläder kan till exempel reglera värme enligt förändringar i kroppstemperatur, upprätthålla en bekväm temperatur för bäraren. Att använda den i en madrass kan ge en mer idealisk sömntemperatur på natten.
6. Flexibilitet och anpassningsförmåga
Fasändringsmaterial kan utformas i olika former och storlekar för att uppfylla olika applikationskrav. De kan göras till partiklar, filmer eller integreras i andra material som betong eller plast, vilket ger en hög grad av flexibilitet och anpassningsförmåga för användning.
7. Förbättra ekonomiska fördelar
Även om den initiala investeringen i fasförändringsmaterial kan vara höga, är deras långsiktiga fördelar med att förbättra energieffektiviteten och minska driftskostnaderna betydande. Genom att minska beroende av traditionell energi kan fasförändringsmaterial bidra till att minska energikostnaderna och ge ekonomisk avkastning.
Sammanfattningsvis kan användningen av fasförändringsmaterial tillhandahålla effektiva termiska hanteringslösningar, förbättra produktfunktionalitet och komfort och hjälpa till att främja hållbar utveckling
Flera stora klassificeringar och deras respektive egenskaper hos fasförändringsmaterial
Fasändringsmaterial (PCM) kan delas in i flera kategorier baserat på deras kemiska sammansättning och fasförändringsegenskaper, var och en med specifika applikationsfördelar och begränsningar. Dessa material inkluderar huvudsakligen organiska PCM: er, oorganiska PCM: er, biobaserade PCM: er och sammansatta PCM. Nedan följer en detaljerad introduktion till egenskaperna hos varje typ av fasförändringsmaterial:
1. Organiska fasförändringsmaterial
Organiska fasförändringsmaterial inkluderar främst två typer: paraffin och fettsyror.
-Paraffin:
-Funktioner: hög kemisk stabilitet, god återanvändbarhet och enkel justering av smältpunkten genom att ändra molekylkedjans längd.
-Disering: Värmeledningsförmågan är låg, och det kan vara nödvändigt att lägga till termiska ledande material för att förbättra den termiska svarshastigheten.
-Fettsyror:
-Funktioner: Den har en högre latent värme än paraffin och en bred smältpunktstäckning, lämplig för olika temperaturkrav.
-Disadvantages: Vissa fettsyror kan genomgå fasseparation och är dyrare än paraffin.
2. Oorganiska fasändringsmaterial
Oorganiska fasförändringsmaterial inkluderar saltlösningar och metallsalter.
-Salt vattenlösning:
-Funktioner: god termisk stabilitet, hög latent värme och låg kostnad.
-Disadvantages: Under frysning kan delaminering uppstå och det är frätande, vilket kräver containermaterial.
-Metalsalter:
-Funktioner: Övergångstemperatur med hög fas, lämplig för lagring av termisk energitemperatur.
-Disadvantages: Det finns också korrosionsproblem och nedbrytning av prestanda kan uppstå på grund av upprepad smältning och stelning.
3. Biobaserade fasändringsmaterial
Biobaserade fasförändringsmaterial är PCMS extraherade från naturen eller syntetiseras genom bioteknik.
-Drag:
-Miljövänligt, biologiskt nedbrytbart, fritt från skadliga ämnen, tillgodoser behoven av hållbar utveckling.
-Det kan extraheras från växt- eller djurens råvaror, såsom vegetabilisk olja och djurfett.
-DisAdvantages:
-Det kan vara problem med höga kostnader och källbegränsningar.
-De termisk stabilitet och värmeledningsförmåga är lägre än traditionella PCM: er och kan kräva modifiering eller sammansatt materialstöd.
4. Kompositfasförändringsmaterial
Kompositfasändringsmaterial kombinerar PCM med andra material (såsom värmeledande material, stödmaterial etc.) för att förbättra vissa egenskaper hos befintliga PCM: er.
-Drag:
-Den genom att kombinera med höga värmeledningsmaterial kan den termiska svarshastigheten och termisk stabilitet förbättras avsevärt.
-Kustnad kan göras för att uppfylla specifika applikationskrav, såsom att förbättra mekanisk styrka eller förbättra termisk stabilitet.
-DisAdvantages:
-Preparationsprocessen kan vara komplex och kostsam.
-Finka material matchning och bearbetningstekniker krävs.
Dessa fasändringsmaterial har vardera sina unika fördelar och applikationsscenarier. Valet av lämplig PCM -typ beror vanligtvis på den specifika applikationens temperaturkrav, kostnadsbudget, miljöpåverkan och förväntad livslängd. Med fördjupningen av forskning och utveckling av teknik, utvecklingen av fasförändringsmaterial
Applikationens omfattning förväntas ytterligare expandera, särskilt inom energilagring och temperaturhantering.
Vad är skillnaden mellan organiska fasförändringsmaterial och oändliga fasförändringsmaterial?
Organiska fasförändringsmaterial, PCM: er och oorganiska fasförändringsmaterial är båda tekniker som används för energilagring och temperaturkontroll, som absorberar eller frigör värme genom att konvertera mellan fasta och flytande tillstånd. Dessa två typer av material har var och en sina egna egenskaper och applikationsområden, och följande är några av de viktigaste skillnaderna mellan dem:
1. Kemisk sammansättning:
-Organiska fasförändringsmaterial: främst inklusive paraffin och fettsyror. Dessa material har vanligtvis god kemisk stabilitet och kommer inte att sönderdelas under smält- och stelningsprocesser.
-Iorganiska fasändringsmaterial: inklusive saltlösningar, metaller och salter. Denna typ av material har ett brett utbud av smältpunkter, och en lämplig smältpunkt kan väljas efter behov.
2. Termisk prestanda:
-Organiska fasförändringsmaterial: har vanligtvis lägre värmeledningsförmåga, men högre latent värme under smältning och stelning, vilket innebär att de kan absorbera eller frigöra en stor mängd värme under fasförändringen.
-Genorganiska fasförändringsmaterial: Däremot har dessa material vanligtvis högre värmeledningsförmåga, vilket möjliggör snabbare värmeöverföring, men deras latenta värme kan vara lägre än organiska material.
3. Cykelstabilitet:
-Organiska fasförändringsmaterial: Ha god cykelstabilitet och tål flera smält- och stelningsprocesser utan betydande nedbrytning eller förändring i prestanda.
-Iorganiska fasändringsmaterial: kan uppvisa viss nedbrytning eller prestanda nedbrytning efter flera termiska cykler, särskilt de material som är benägna att kristallisera.
4. Kostnad och tillgänglighet:
-Organiska fasändringsmaterial: De är vanligtvis dyra, men på grund av deras stabilitet och effektivitet kan deras långsiktiga användningskostnader vara relativt låga.
-Genorganiska fasändringsmaterial: Dessa material är vanligtvis billiga och enkla att producera i stor skala, men kan kräva mer frekvent ersättning eller underhåll.
5. Ansökningsområden:
-Organiska fasbytesmaterial: På grund av deras stabilitet och goda kemiska egenskaper används de ofta i temperaturreglering av byggnader, kläder, sängkläder och andra fält.
-Genorganiska fasändringsmaterial: Vanligtvis används i industriella tillämpningar såsom termisk energilagring och återvinningssystem för avfall, som kan använda deras höga värmeledningsförmåga och smältpunktsintervall.
Sammanfattningsvis, när man väljer organiska eller oorganiska fasändringsmaterial, måste faktorer som specifika applikationskrav, budget och förväntad termisk prestanda beaktas. Varje material har sina unika fördelar och begränsningar, lämpliga för olika applikationsscenarier.
Posttid: maj-28-2024