Материалы фазового перехода ПКМ для хранения тепловой энергии/твердого твердого материала фазового перехода

Материал для хранения энергии с фазовым переходом / Материал с фазовым переходом (PCM)

Характеристики PCM

Хранение тепла с помощью PCM может быть достигнуто за счет фазовых переходов твердое-твердое, твердое-жидкое, твердое-газообразное и жидкое-газообразное. Однако для PCM используется только фазовый переход твердое-жидкое. Фазовые переходы жидкость-газ непрактичны для использования в качестве теплового аккумулятора из-за больших объемов или высокого давления, необходимых для хранения материалов в газообразном состоянии. Переходы жидкость-газ имеют более высокую теплоту превращения, чем переходы твердое-жидкое. Фазовые переходы твердое-твердое, как правило, очень медленные и имеют довольно низкую теплоту превращения.

Первоначально PCM твердое-жидкое ведут себя как материалы для хранения явного тепла (SHS); их температура повышается по мере поглощения тепла. Однако, в отличие от обычных SHS, когда PCM достигают температуры, при которой они изменяют фазу (температуры плавления), они поглощают большое количество тепла при почти постоянной температуре. PCM продолжает поглощать тепло без существенного повышения температуры до тех пор, пока весь материал не перейдет в жидкую фазу. Когда температура окружающей среды вокруг жидкого материала падает, PCM затвердевает, высвобождая накопленное скрытое тепло. Большое количество PCM доступно в любом требуемом диапазоне температур от −5 до 190°C. В диапазоне комфортной для человека температуры от 20°C до 30°C некоторые PCM очень эффективны. Они хранят в 5–14 раз больше тепла на единицу объема, чем обычные материалы для хранения, такие как вода, кладка или камень.