Фазын өөрчлөлтийн материал, PCM нь тодорхой температурт их хэмжээний дулааны энергийг шингээх эсвэл ялгаруулах чадвартай, бодисын төлөв байдал, тухайлбал, хатуугаас шингэн рүү шилжих эсвэл эсрэгээр шилжих зэрэг өөрчлөлтийг хийх тусгай төрлийн бодис юм.Энэ шинж чанар нь фазын өөрчлөлтийн материалыг температурын хяналт, эрчим хүчний хадгалалт, дулааны менежментийн салбарт чухал ач холбогдолтой болгодог.Дараахь нь фазын өөрчлөлтийн материалын нарийвчилсан дүн шинжилгээ юм.
физик өмч
Фазын өөрчлөлтийн материалын үндсэн шинж чанар нь тогтмол температурт (фазын өөрчлөлтийн температур) их хэмжээний далд дулааныг шингээх эсвэл гаргах чадвар юм.Дулаан шингээх явцад материалууд нэг үе шатаас нөгөөд, тухайлбал хатуугаас шингэн (хайлах) болж өөрчлөгддөг.Экзотермик процессын явцад материал нь шингэнээс хатуу (хатуу) болж өөрчлөгддөг.Энэ фазын шилжилтийн процесс нь ихэвчлэн маш нарийн температурын хязгаарт явагддаг бөгөөд фазын өөрчлөлтийн материалыг бараг тогтмол температурт сайн дулааны тогтвортой байдлыг хангах боломжийг олгодог.
Үндсэн төрлүүд
Фазын өөрчлөлтийн материалыг химийн шинж чанар, хэрэглээний талбараар нь дараах ангилалд хувааж болно.
1. Органик PCM: парафин ба тосны хүчлүүд орно.Эдгээр материалууд нь химийн тогтвортой байдал, дахин ашиглах боломжтой, фазын шилжилтийн температурын тохиромжтой мужтай байдаг.
2. Органик бус PCM: давсны уусмал ба металлын нэгдлүүд орно.Тэдний дулаан дамжилтын илтгэлцүүр нь ихэвчлэн органик PCM-ээс илүү сайн байдаг ч тэдгээр нь тусгаарлалт, зэврэлтээс үүдэлтэй асуудалтай тулгардаг.
3. Био суурилсан PCMs: Энэ нь байгалийн биоматериалаас гаралтай, байгаль орчин, тогтвортой шинж чанартай, шинээр гарч ирж буй PCM-ийн төрөл юм.
хэрэглээний талбар
Фазын өөрчлөлтийн материалыг олон салбарт өргөн ашигладаг бөгөөд үүнд:
1. Барилгын эрчим хүчний хэмнэлт: PCM-ийг хана, шал, тааз гэх мэт барилгын материалд нэгтгэснээр дотоод орчны температурыг үр дүнтэй зохицуулж, агааржуулагч, халаалтанд зарцуулах эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулна.
2. Дулааны эрчим хүчний хуримтлал: PCM нь өндөр температурт дулааныг шингээж, бага температурт дулаан ялгаруулж, эрчим хүчний хангамж, эрэлтийг тэнцвэржүүлэх, ялангуяа нар, салхины эрчим хүч зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчийг ашиглахад тусалдаг.
3. Электрон бүтээгдэхүүний дулааны удирдлага: Электрон төхөөрөмжид PCM ашиглах нь ашиглалтын явцад үүссэн дулааныг удирдах, үр ашгийг дээшлүүлэх, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгахад тусална.
4. Тээвэрлэлт, сав баглаа боодол: Хүнс, эмийн тээвэрлэлтэд PCM-ийг ашиглах нь бүтээгдэхүүнийг тохиромжтой температурын нөхцөлд хадгалж, бүтээгдэхүүний чанарыг баталгаажуулдаг.
Техникийн сорилтууд
Фазын өөрчлөлтийн материалын мэдэгдэхүйц давуу талыг үл харгалзан тэдгээр нь ашиглалтын хугацаа, дулааны тогтвортой байдал, сав баглаа боодол, нэгтгэх технологийн хэрэгцээ гэх мэт практик хэрэглээнд техникийн зарим бэрхшээлтэй тулгарсаар байна.Материалын шинжлэх ухаан, инженерийн технологийн дэвшлээр дамжуулан эдгээр сорилтуудыг даван туулах хэрэгтэй.
Өвөрмөц дулааны гүйцэтгэл, өргөн хэрэглээний хэтийн төлөвтэй тул фазын өөрчлөлтийн материалыг ногоон эрчим хүч, тогтвортой технологийн салбарт ихээхэн хүлээдэг.
PCM-ийн ирээдүйн хөгжлийн хэтийн төлөв
Фазын өөрчлөлтийн материалыг (PCMs) олон салбарт ашиглах нь тэдгээр нь өргөн боломж, ирээдүйн хөгжлийн хэтийн төлөвтэй байгааг харуулж байна.Эдгээр материалууд нь фазын шилжилтийн үед их хэмжээний дулааныг шингээж, ялгаруулах чадвараараа өндөр үнэлэгддэг.Дараахь нь фазын өөрчлөлтийн материалын ирээдүйн хөгжлийн хэд хэдэн гол чиглэл, хэтийн төлөв юм.
1. Эрчим хүчний хэмнэлт ба архитектур
Архитектурын салбарт уламжлалт халаалт, агааржуулагчаас хамааралтай байдлыг багасгахын тулд PCM-ийг температурын хяналтын ухаалаг системийн нэг хэсэг болгон ашиглаж болно.Хана, дээвэр, шал, цонх зэрэг барилгын материалд PCM-ийг нэгтгэснээр барилгын дулааны үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулж, эрчим хүчний хэрэглээг бууруулж, хүлэмжийн хийн ялгарлыг бууруулах боломжтой.Ирээдүйд шинэ, үр ашигтай фазын өөрчлөлтийн материалыг боловсруулж, зардлыг бууруулснаар энэ хэрэглээ илүү өргөн хүрээтэй болж магадгүй юм.
2. Сэргээгдэх эрчим хүчний систем
Нар, салхины эрчим хүч зэрэг сэргээгдэх эрчим хүчний системд PCM нь эрэлт, нийлүүлэлтийг тэнцвэржүүлэхийн тулд эрчим хүч хадгалах хэрэгсэл болж чаддаг.Жишээлбэл, нарны эрчим хүч цуглуулах системээс өдрийн цагаар үйлдвэрлэсэн дулааны энергийг PCM-д хуримтлуулж, шөнийн цагаар эсвэл хамгийн их хэрэгцээтэй үед ялгаруулж болно.Энэ нь эрчим хүчний ашиглалтын үр ашгийг дээшлүүлэх, эрчим хүчний хангамжийн тасралтгүй байдлыг хангахад тусалдаг.
3. Электрон бүтээгдэхүүний температурын хяналт
Цахим төхөөрөмжүүд улам бүр жижгэрч, өндөр гүйцэтгэлтэй болохын хэрээр дулаан ялгаруулах нь томоохон сорилт болж байна.PCM-ийг дулааны ачааллыг удирдах, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгах, гүйцэтгэлийг сайжруулахад туслах зорилгоор компьютерийн процессор, хөдөлгөөнт төхөөрөмж зэрэг электрон бүтээгдэхүүнд ашиглаж болно.
4. Нэхмэл эдлэл ба хувцас
Нэхмэл эдлэлд PCM-ийг ашиглах нь өргөжүүлэх боломжийг харуулж байна.Хувцсанд нэгтгэсэн PCM нь өмссөн хүний биеийн температурыг зохицуулж, тав тухыг сайжруулж, цаг агаарын эрс тэс нөхцөл байдлыг даван туулах чадвартай.Жишээлбэл, биеийн температурыг тогтвортой байлгахын тулд спортын хувцас, гадаа тоног төхөөрөмж нь энэ материалыг ашиглаж болно.
5. Эрүүл мэнд
Эрүүл мэндийн салбарт PCM-ийг эм, вакцин зэрэг эмнэлгийн бүтээгдэхүүний температурыг хянах, тээвэрлэх, хадгалах явцад тогтвортой, үр дүнтэй байлгахад ашиглаж болно.Нэмж дурдахад PCM-ийг физик эмчилгээний зориулалттай температурын хяналттай боолт зэрэг эмчилгээний бүтээгдэхүүнд ашигладаг.
6. Тээвэрлэлт
Хүнс, химийн бодис тээвэрлэхдээ PCM-ийг барааг зохих температурын хязгаарт байлгах, ялангуяа хүйтэн гинжин хэлхээний логистик шаардлагатай тохиолдолд ашиглах боломжтой.
Цаашид тулгамдаж буй асуудал, хөгжлийн чиг хандлага:
Хэдийгээр PCM нь хэрэглэх асар их нөөцтэй ч өртөг, байгаль орчны нөлөөллийн үнэлгээ, урт хугацааны тогтвортой байдал, нийцтэй байдлын асуудал гэх мэт өргөн хүрээний арилжааны хэрэглээнд зарим бэрхшээлтэй тулгарсаар байна.Цаашдын судалгаа нь илүү үр ашигтай, байгаль орчинд ээлтэй, зардал багатай PCM-ийг хөгжүүлэх, түүнчлэн одоо байгаа системүүдийн интеграцийн аргыг сайжруулахад чиглэнэ.
Түүнчлэн эрчим хүч хэмнэх, ялгаруулалтыг бууруулах, тогтвортой хөгжлийн дэлхийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа тул үе шатыг өөрчлөх материалын судалгаа, хэрэглээ нь санхүүгийн дэмжлэг, зах зээлийн анхаарлыг ихээр татаж, холбогдох технологийн хурдацтай хөгжил, шинэчлэлийг дэмжих төлөвтэй байна.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 5-р сарын 28-ны хооронд