Fasförändringsmaterial (PCM) används i stor utsträckning främst för att de tillhandahåller unika och effektiva lösningar inom energihantering, temperaturkontroll och miljöskydd.Nedan följer en detaljerad förklaring av de huvudsakliga anledningarna till att använda fasförändringsmaterial:
1. Effektiv energilagring
Fasändringsmaterial kan absorbera eller frigöra en stor mängd värmeenergi under fasändringsprocessen.Denna egenskap gör dem till effektiva lagringsmedier för värmeenergi.Till exempel, när det finns tillräckligt med solstrålning under dagen, kan fasförändringsmaterial absorbera och lagra värmeenergi;På natten eller i kallt väder kan dessa material frigöra lagrad värmeenergi för att upprätthålla värmen i miljön.
2. Stabil temperaturkontroll
Vid fasövergångspunkten kan fasförändringsmaterial absorbera eller avge värme vid nästan konstanta temperaturer.Detta gör PCM:er mycket lämpliga för applikationer som kräver exakt temperaturkontroll, såsom läkemedelstransport, termisk hantering av elektroniska enheter och reglering av inomhustemperatur i byggnader.I dessa applikationer hjälper fasförändringsmaterial till att minska energiförbrukningen och förbättra systemets totala effektivitet.
3. Förbättra energieffektiviteten och minska energiförbrukningen
Inom arkitekturområdet kan integrering av fasförändringsmaterial i byggnadsstrukturer avsevärt förbättra energieffektiviteten.Dessa material kan absorbera överskottsvärme under dagen, vilket minskar belastningen på luftkonditioneringen;På natten avger den värme och minskar värmebehovet.Denna naturliga termiska regleringsfunktion minskar beroendet av traditionell värme- och kylutrustning och minskar därmed energiförbrukningen.
4. Miljövänlig
Fasförändringsmaterial består huvudsakligen av organiska material eller oorganiska salter, varav de flesta är miljövänliga och återvinningsbara.Användningen av PCM kan bidra till att minska utsläppen av växthusgaser och förbrukningen av fossila bränslen, bidra till miljöskydd och uppnå hållbara utvecklingsmål.
5. Förbättra produktens prestanda och komfort
Användningen av fasförändringsmaterial i konsumentprodukter som kläder, madrasser eller möbler kan ge extra komfort.Användning av PCM i kläder kan till exempel reglera värmen efter förändringar i kroppstemperaturen, vilket bibehåller en behaglig temperatur för bäraren.Att använda den i en madrass kan ge en mer idealisk sömntemperatur på natten.
6. Flexibilitet och anpassningsförmåga
Fasbytesmaterial kan utformas i olika former och storlekar för att möta 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 anpassningsbarhet för användning.
7. Förbättra ekonomiska fördelar
Även om den initiala investeringen i fasförändringsmaterial kan vara hög, är deras långsiktiga fördelar för att förbättra energieffektiviteten och minska driftskostnaderna betydande.Genom att minska beroendet av traditionell energi kan fasförändringsmaterial hjälpa till att minska energikostnaderna och ge ekonomisk avkastning.
Sammanfattningsvis kan användningen av fasförändringsmaterial ge effektiva värmehanteringslösningar, förbättra produktens funktionalitet och komfort och bidra till att främja hållbar utveckling
Flera stora klassificeringar och deras respektive egenskaper hos fasförändringsmaterial
Fasförändringsmaterial (PCM) kan delas in i flera kategorier baserat på deras kemiska sammansättning och fasförändringsegenskaper, var och en med specifika tillämpningsfördelar och begränsningar.Dessa material inkluderar huvudsakligen organiska PCM, oorganiska PCM, biobaserade PCM och komposit PCM.Nedan följer en detaljerad introduktion till egenskaperna hos varje typ av fasförändringsmaterial:
1. Organiska fasförändringsmaterial
Organiska fasförändringsmaterial innefattar huvudsakligen två typer: paraffin och fettsyror.
-Paraffin:
-Funktioner: Hög kemisk stabilitet, bra återanvändbarhet och enkel justering av smältpunkten genom att ändra längden på molekylkedjorna.
-Nackdel: Den termiska ledningsförmågan är låg, och det kan vara nödvändigt att lägga till värmeledande 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.
-Nackdelar: Vissa fettsyror kan genomgå fasseparation och är dyrare än paraffin.
2. Oorganiska fasförändringsmaterial
Oorganiska fasförändringsmaterial inkluderar saltlösningar och metallsalter.
-Saltvattenlösning:
-Funktioner: Bra termisk stabilitet, hög latent värme och låg kostnad.
-Nackdelar: Under frysning kan delaminering uppstå och det är frätande, vilket kräver behållarematerial.
- Metallsalter:
- Funktioner: Hög fasövergångstemperatur, lämplig för lagring av värmeenergi vid hög temperatur.
-Nackdelar: Det finns också korrosionsproblem och prestandaförsämring kan uppstå på grund av upprepad smältning och stelning.
3. Biobaserade fasförändringsmaterial
Biobaserade fasförändringsmaterial är PCM som extraheras från naturen eller syntetiseras genom bioteknik.
-Funktioner:
-Miljövänlig, biologiskt nedbrytbar, fri från skadliga ämnen, tillgodoser behoven för hållbar utveckling.
-Det kan utvinnas från växt- eller animaliska råvaror, som vegetabilisk olja och animaliskt fett.
- Nackdelar:
-Det kan finnas problem med höga kostnader och källbegränsningar.
-Den termiska stabiliteten och värmeledningsförmågan är lägre än traditionella PCM och kan kräva modifiering eller kompositmaterialstöd.
4. Kompositfasförändringsmaterial
Kompositfasförändringsmaterial kombinerar PCM med andra material (såsom värmeledande material, stödmaterial, etc.) för att förbättra vissa egenskaper hos befintliga PCM.
-Funktioner:
-Genom att kombinera med material med hög värmeledningsförmåga kan den termiska svarshastigheten och den termiska stabiliteten förbättras avsevärt.
- Anpassning kan göras för att möta specifika applikationskrav, såsom att förbättra mekanisk styrka eller förbättra termisk stabilitet.
- Nackdelar:
-Förberedelseprocessen kan vara komplex och kostsam.
- Noggranna materialmatchnings- och bearbetningstekniker krävs.
Dessa fasförändringsmaterial har vart och ett sina unika fördelar och tillämpningsscenarier.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, utveckling av fasförändringsmaterial
Tillämpningsområdet förväntas utökas ytterligare, särskilt inom energilagring och temperaturhantering.
Vad är skillnaden mellan organiska fasförändringsmaterial och oändliga fasförändringsmaterial?
Organiska fasförändringsmaterial, PCM och oorganiska fasförändringsmaterial är båda tekniker som används för energilagring och temperaturkontroll, som absorberar eller frigör värme genom att konvertera mellan fast och flytande tillstånd.Dessa två typer av material har var och en sina egna egenskaper och användningsområden, och följande är några av de viktigaste skillnaderna mellan dem:
1. Kemisk sammansättning:
- Organiska fasförändringsmaterial: huvudsakligen inklusive paraffin och fettsyror.Dessa material har vanligtvis god kemisk stabilitet och kommer inte att sönderfalla under smältnings- och stelningsprocesser.
-Oorganiska fasförändringsmaterial: inklusive saltlösningar, metaller och salter.Denna typ av material har ett brett spektrum 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 fasbyte.
-Oorganiska 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: har god cyklisk stabilitet och tål flera smält- och stelningsprocesser utan betydande nedbrytning eller förändring i prestanda.
-Oorganiska fasförändringsmaterial: kan uppvisa viss nedbrytning eller prestandaförsämring efter flera termiska cykler, särskilt de material som är benägna att kristallisera.
4. Kostnad och tillgänglighet:
- Organiska fasförändringsmaterial: De är vanligtvis dyra, men på grund av deras stabilitet och effektivitet kan deras långtidsanvändningskostnad vara relativt låg.
-Oorganiska fasförändringsmaterial: Dessa material är vanligtvis billiga och lätta att producera i stor skala, men kan kräva oftare utbyte eller underhåll.
5. Användningsområden:
- Organiska fasförändringsmaterial: På grund av sin stabilitet och goda kemiska egenskaper används de ofta vid temperaturreglering av byggnader, kläder, sängkläder och andra områden.
-Oorganiska fasförändringsmaterial: används ofta i industriella applikationer som värmelagring och spillvärmeåtervinningssystem, som kan utnyttja deras höga värmeledningsförmåga och smältpunktsintervall.
Sammanfattningsvis, när man väljer organiska eller oorganiska fasförändringsmaterial måste faktorer som specifika applikationskrav, budget och förväntad termisk prestanda beaktas.Varje material har sina unika fördelar och begränsningar, lämpliga för olika applikationsscenarier.
Posttid: 28 maj 2024