He aha ka Phase Change Materials?

ʻO nā mea hoʻololi Phase Change (PCMs) he mau mea ia e hoʻopaʻa a hoʻokuʻu i ka nui o ka ikehu wela i ka wā o ka hoʻololi ʻana, ma waena o nā mokuʻāina paʻa a me ka wai. Mālama kēia mau mea i ka wela ma ke ʻano he ikehu huna ma mua o ka hoʻokiʻekiʻe ʻana i ka mahana, e ʻae iā lākou e mālama i nā wela kokoke i ka wā e mālama ai a hoʻokuʻu paha i ka nui o ka ikehu.

Pehea e hoʻololi ai i nā mea hana

Hoʻokumu ka mīkini ma hope o nā PCM i ka mālama ʻana i ka wela latent. Ke hoʻomehana ʻoe i ka hau, hoʻomoʻo ia i ka ikehu e hoʻololi mai ka paʻa a i ka wai ma 0 degere me ka piʻi ʻole o ka mahana-ʻo ia ke kumu hoʻololi ʻāpana a nā PCM e hoʻohana ai no ka hoʻokele wela.

I ka wā o ka hoʻololi ʻana, hoʻopaʻa nā PCM i ka ikehu wela (ka hana endothermic) i ka hoʻoheheʻe ʻana a hoʻokuʻu iā ia (kaʻina exothermic) ke paʻa. ʻOi aku ka ikehu i mālama ʻia i kēlā me kēia ʻāpana nui ma mua o nā mea maʻamau. No ka laʻana, pono ka wai i 333.55 J/g e hoʻoheheʻe ai, akā ʻo 4.18 J/g wale nō e hoʻokiʻekiʻe i kona wela i hoʻokahi degere. Hōʻike kēia ʻokoʻa 80-fold i ke kumu e ʻoi aku ka maikaʻi o ka mālama ʻana i ka hoʻololi ʻana o ka pae ma mua o ka mālama wela.

ʻO ka mahana hoʻololi o ka pae (PCT) ka palena koʻikoʻi. Hana nā PCM ʻokoʻa ma nā pae wela kikoʻī-kekahi ma ka -5 degere no ka mālama anu, ʻoi aku ma luna o 150 degere no nā hana ʻoihana. Noho ka mea i kēia mahana hoʻololi a hiki i ka hoʻololi ʻana o ka pae holoʻokoʻa, e hāʻawi ana i ka paʻa wela.

ʻO ke kau wela welahōʻike i kahi pilikia nui. Loaʻa i nā PCM maʻemaʻe ka haʻahaʻa haʻahaʻa (0.2-0.5 W/m·K no nā paraffins), e hoʻolohi i ka hoʻoili wela. No ka hoʻoponopono ʻana i kēia, hoʻohui nā mea ʻenehana i nā mea conductive e like me ka graphite i hoʻonui ʻia, nā mea hao hao, a i ʻole carbon nanotubes. Hiki i kēia mau PCM hui ke hoʻokō i nā koina conductivity ma mua o 2.5 W/m·K oiai e paʻa ana ka mana wela latent kiʻekiʻe.

Nā ʻano mea hoʻololi Phase

Nā PCM kino

ʻO ka paraffin wax ka mea nui i kēia māhele. Loaʻa mai ka ʻaila ʻaila, hāʻawi nā paraffins i nā mahana hoʻololi ʻāpana mai -10 degere a 70 degere. Hōʻike lākou i ka paʻa kemika ma luna o nā tausani o nā pōʻai hoʻomaha -hoʻoluʻu, nā mea ʻino ʻole, a me ka launa pū me ka hapa nui o nā mea waihona.

ʻO kahi paraffin pāʻoihana maʻamau me ka helu heheʻe ma kahi o 28 degere e mālama ana ma kahi o 200 kJ/kg o ka wela huna. ʻAʻole ʻoluʻolu loa ka mea a hōʻike i ka kaʻawale ʻana o ka pae liʻiliʻi. Eia nō naʻe, ʻelua hemahema o ka paraffin: haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa haʻahaʻa a me ka hikiwawe, no laila ʻaʻole kūpono ia no nā noi wela -kiʻekiʻe.

Hōʻike nā ʻakika momona i kahi ʻano mea ola. ʻO nā mea e like me ka lauric acid (kahi heheʻe 44 degere) a me stearic acid (69 degradable) hiki ke hoʻoheheʻe ʻia a loaʻa mai nā kumu mea kanu a holoholona paha. Hāʻawi lākou i nā wela latent ma waena o 150-180 kJ/kg a ʻoi aku ka maikaʻi o ka conductivity thermal ma mua o nā paraffins. Hōʻike nā noiʻi i ka mālama ʻana o nā waikawa momona i ka 95% o ko lākou hiki ke mālama i ka wela ma hope o 1,000 mau pōʻai wela.

Hoʻohana ka Polyethylene glycol (PEG) i nā noi e koi ana i ka maʻalahi. Me nā paona molekala mai 400 a 6,000, uhi nā ʻano like ʻole PEG i ka wela hoʻoheheʻe mai -10 degere a 65 degere. Hoʻohui maikaʻi ʻia ka mea me nā polymers no nā PCM paʻa paʻa ʻaʻole e kahe i ka wā wai.

PCM anoano

Hāʻawi ka wai wai paʻakai i ka hoʻoili wela wela (0.5-0.8 W/m·K) a me ka hiki ke wela wela ma mua o nā mea kūlohelohe. ʻO ka sodium sulfate decahydrate (Glauber's paʻakai), hehee ma 32 degere, hale kūʻai 254 kJ/kg-ma kahi o 25% ʻoi aku ma mua o nā PCM organik like.

ʻO ka pilikia nui ka supercooling. Hiki i nā wai wai paʻakai ke noho i ka wai 10-15 degere ma lalo o ko lākou wahi maloʻo ke ʻole e hoʻohui ʻia nā mea nucleating. Hōʻike ka calcium chloride hexahydrate i ka 40 degere supercooling me ka mālama ʻole. Hoʻohui nā mea noiʻi i ka borax a i ʻole nā ​​​​nucleators ʻē aʻe e hoʻoulu i ka crystallization i ka mahana kūpono.

Hoʻokaʻawale ʻia ka māhele i ka wā e hoʻokaʻawale ai nā ʻāpana paʻakai a me ka wai i nā pōʻai hou, e hoʻohaʻahaʻa i ka hana. ʻO ka noiʻi 2024 e Zhang i ʻike ʻo ka hoʻohui ʻana i nā mānoanoa e like me carboxymethyl cellulose i hōʻemi i ka hoʻokaʻawale ʻana o ka māhele i ka calcium chloride hexahydrate e 73% ma mua o 500 mau pōʻai.

Hoʻohana ʻia nā mea hoʻoheheʻe metala i -mea wela kiʻekiʻe. Aluminum -silicon alloys (he hoʻoheheʻe ~577 degere) a me bismuth-hui hui alakaʻi i loko o nā mea kanu mana o ka lā. Hāʻawi kēia mau metallics i ka conductivity thermal kūikawā (20-80 W/m·K) akā he 5-10 mau manawa ʻoi aku ka nui ma mua o nā mea ʻokoʻa.

Huihui Eutectic

ʻO ka hoʻohui ʻana i ʻelua PCM a ʻoi aku paha e hana i nā haku mele eutectic me nā waiwai i hoʻopaʻa ʻia. Hoʻoheheʻe ka sodium nitrate-potassium nitrate blend (60:40 ratio) ma 220 degere -haʻahaʻa ma mua o kēlā me kēia mea maʻemaʻe-me ka mālama ʻana i ka wela huna he 100 kJ/kg. Hoʻohana nui ʻia kēia hui "paʻakai solar" i ka hana mana wela.

Ke puka mai nei nā eutectics ma ka bio-. Hiki i ka hui ʻana o nā ʻakika capric a me lauric nā wahi heheʻe ma waena o 15-25 degere, kūpono no ke kūkulu ʻana i ka wela. Hōʻike ka ʻikepili mākeke 2025 i ka hoʻomohala ʻana o ka PCM bio-based e ulu ana ma 20% i kēlā me kēia makahiki ke piʻi nei ka hopohopo hoʻomau.

Nā noi ma nā ʻoihana āpau

Hale a me ka hana

Hoʻopau nā hale i ka 40% o ka nui o ka ikehu i nā lāhui i kūkulu ʻia, e like me ka US Department of Energy. ʻO ka hoʻohui ʻana i nā PCM i loko o nā mea kūkulu hale e hōʻemi i kēia hoʻohana ʻana e 15-30% ma o ka hoʻoponopono thermal passive.

Mālama ʻo PCM-papa pā hale i nā mahana o loko ma waena o 20-26 degere ma o ka lawe ʻana i ka wela o ke ao a hoʻokuʻu i ka pō. Ua ʻike ʻia kahi haʻawina ma ka piʻi ʻana o ʻEulopa ʻo ka hoʻokomo ʻana i ka PCM i loko o ka papa gypsum i hōʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu HVAC e 28% i kēlā me kēia makahiki. Mālama ka mea i ka wela ke ʻoi aku ka mahana o ka lumi ma mua o 23 degere a hoʻokuʻu iā ia i ka wā e hāʻule ai ka mahana ma lalo o 21 degere, e hana ana i kahi pale wela hoʻoponopono ponoʻī.

Hōʻike nā noi paʻa i nā hopena kupaianaha. Ua hōʻike ʻia ka noiʻi ʻana ma ke Kulanui o Shanghai ua hoʻomaikaʻi ka PCM-konka i ka mana mālama wela ma ka 50% i hoʻohālikelike ʻia me ka lāʻau maʻamau. I ka pi'i wela, pale ka PCM i ka pohā wela ma ke kaupalena 'ana i nā 'oko'a wela ma waena o nā mea hana mānoanoa.

Ua hōʻea ka mākeke honua no ke kūkulu ʻana-PCM i hoʻohui ʻia ma kahi o $420 miliona i ka makahiki 2024, e hōʻike ana i 35% o ka mākeke PCM holoʻokoʻa. Kuhi ʻia kēia ʻāpana e ulu ma 16.7% CAGR a hiki i 2030 no ka lilo ʻana o nā code hale ʻōmaʻomaʻo.

ʻO ka hoʻokele wela wela

Hoʻokumu nā ʻakika Lithium-iona i ka wela nui i ka wā o ka hoʻokuʻu ʻana-hoihoi, hana i nā pilikia hoʻokele wela. ʻO ka laulā hana maikaʻi loa no ka hapa nui o nā ʻeke lithium-ion he 25-40 degere; ʻO ka mahana ma luna o 50 degere ka wikiwiki i ka hoʻohaʻahaʻa ʻana ma lalo o 0 degere, piʻi nui ke kū'ē kūloko.

ʻO ka PCM-nā ʻōnaehana hoʻokele wela o ka pākaukau (BTMS) e hoʻoponopono i kēia me ka ʻole o ka hoʻohana mana o waho. Hoʻokomo ʻia ka pūʻolo pākahi i ka PCM a i ʻole i hoʻopuni ʻia e nā lole PCM. I ka wā o ka mana kiʻekiʻe -mana, hoʻopaʻa ka PCM i ka wela ma o ka hoʻoheheʻe ʻana, e mālama ana i ka mahana pākaukau ma lalo o nā paepae koʻikoʻi.

Nā hoʻokolohua hou mepākaukau lithium hao phosphatehōʻike nā ʻeke i ka pono PCM. Ua hoʻāʻo ʻia kahi haʻawina 2025 i 500 Ah pouch batteries ma lalo o 3C discharge rate. Ua mālama ka PCM-metala foam hybrid system i ka wela kiʻekiʻe ma lalo o 40.3 degere me ka ʻokoʻa wela o 2.8 degere wale nō ma waena o nā pūnaewele. I ka hoohalike ana, ua hiki i ka 48 degere me ka 17.2 degere okoa.

Hoʻonui nā PCM hui i ka hana. ʻO ka paraffin i hui pū ʻia me ka graphite i hoʻonui ʻia (10% ma ke kaumaha) e loaʻa ai ka hoʻokō wela o 2.56 W/m·K-a 10-ka hoʻomaikaʻi ʻana ma mua o ka paraffin maʻemaʻe. Ua hoʻemi kēia mau mea hui i ka mahana o ka pūʻolo pila ma ka 25.77% ma 4C ka nui o ka hoʻokuʻu ʻana i ka wā e kaohi ana i nā ʻokoʻa wela o ke kelepona -a i ke kelepona i loko o 5 degere.

Ke alakaʻi nei ka mākeke kaʻa uila i ka hana hou BTMS. Me nā kūʻai EV i manaʻo ʻia e ulu ma 18% i kēlā me kēia makahiki a hiki i ka makahiki 2030, hāʻawi nā hāʻina wela ma muli o ka PCM -i nā mea ʻē aʻe passive a māmā i nā ʻōnaehana hoʻomaha wai. Hōʻike ka noiʻi i ka hoʻohui ʻana o nā ʻōnaehana PCM i ka 3-5% wale nō i ke kaumaha o ka pā pākaukau i ka wā e hoʻopau ana i nā pamu a me nā paipu paʻakikī.

Hooponopono Wehewa Electronics

Hiki i nā mea uila -kiʻekiʻe ke alo i ka mānoanoa o ka wela ma mua o 100 W/cm². Paio nā ʻano hoʻoluʻu kuʻuna me nā ʻano miniaturization a me nā ukana wela kiʻekiʻe. Hāʻawi nā PCM i ka pale wela i ka wā o ka hoʻohana ʻana.

Hoʻopuka nā mea hana kelepona i ka 8-12W i nā hana koʻikoʻi. ʻO nā kiʻi ʻoniʻoni PCM (0.5-1mm mānoanoa) i hoʻohui ʻia ma hope o ka hōʻike e hoʻomoʻa i kēia wela, e pale ana i ka wela o ka ʻili mai ka ʻoi aku o 42 degere - ka paepae no ka pilikia o ka mea hoʻohana. Hoʻoheheʻe ʻia ka PCM i nā wā haʻahaʻa kiʻekiʻe a hoʻopaʻa hou ʻia i ka wā hana ʻole.

Hōʻike nā kikowaena ʻikepili i kahi wahi noi nui. Loaʻa nā kikowaena i nā ukana wela ma muli o ke koi helu helu. ʻO nā ʻōnaehana hoʻoluʻu PCM e hoʻemi i nā wela kiʻekiʻe ma 15-20 degere a ʻo ka hoʻemi ʻana i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu ea e 30%. Ua hoʻohui ʻia kahi hale hana ma Frankfurt i ka PCM i loko o nā hoʻolālā rack server, e loaʻa ana i $280,000 ka mālama ʻana i ka ikehu makahiki.

Mea lole lole a hiki ke komo

Hana nā PCM microencapsulated i loko o nā lole i nā lole ho'oponopono mahana. Loaʻa i nā microcapsules spherical (2-30 micrometers) ka paraffin me nā helu heheʻe 28-32 degere. Ke ulana ʻia i loko o ka lole, hoʻopau kēia mau capsule i ka wela o ke kino ma luna o ka mahana hoʻololi, e hāʻawi ana i ka ʻoluʻolu.

ʻO ka ʻaʻahu haʻuki i hoʻokomo ʻia i ka PCM e hōʻemi i ka hana hou ʻana a hiki i ka 48% e like me ka hoʻāʻo ʻana o ka hale hana. Hoʻonui ka ʻenehana i nā noi lapaʻau-ʻaʻahu PCM e kōkua i ka mālama ʻana i ka mahana o ke kino no nā poʻe maʻi me nā pilikia thermoregulation.

Hoʻohana nā noi koa i nā ʻaʻahu PCM no nā koa i nā kaiapuni koʻikoʻi. Ua ho'āʻo ka pūʻali koa ʻAmelika i nā ʻeke PCM e mālama ana i nā mahana wela ʻoluʻolu no 4-6 mau hola ma nā kūlana ambient mai -10 degere a 45 degere me ka ʻole o ka hoʻomehana ʻana a me ka hoʻoluʻu ʻole.

Waihona Ikea o ka La

Hoʻohana nā mea kanu mana solar (CSP) i nā PCM no ka mālama ʻana i ka ikehu wela. I nā hola o ke ao, nānā nā aniani i ka lā e wela i nā pahu mālama PCM. Hoʻopuka ka wela i mālama ʻia no ka hana turbine ma hope o ka napoʻo ʻana o ka lā.

Hana maikaʻi nā PCM paʻakai-ma 200-400 degere no ka hana mana. Ke hoʻohana nei kahi hale CSP ma Sepania i 1,000 tons o ka sodium nitrate-potassium nitrate eutectic mixture, e mālama ana i ka wela no ka hoʻoulu ʻana i ka uila no 7.5 mau hola ma hope o ka napoʻo ʻana o ka lā. Hoʻonui kēia i ka puka makani hana o ka mea kanu mai 6 a 13.5 mau hola i kēlā me kēia lā.

Hoʻohui nā ʻōnaehana wela -photovoltaic (PV/T) i nā PCM ma hope o nā panela lā. Hāʻule ka pono o ka panel i ka 0.5% no ka degere Celsius ma luna o 25 degere. Hoʻopili nā papa PCM i ka wela nui, mālama i ka mahana o ka panel 10-15 degere ʻoi aku ka maikaʻi a hoʻomaikaʻi i ka hoʻopuka uila e 8-12%. Hiki ke hoʻihoʻi hou ʻia ka wela i mālama ʻia no ka hana wai wela, e hoʻonui ana i ka pono o ka ʻōnaehana holoʻokoʻa i 65% me 20% no ka PV maʻamau.

Huina anu a me ka Packaging

Mālama nā pahu pahu PCM i ka wela-ka ukana ma ka lawe ʻana. Hoʻohana nā hui lāʻau lapaʻau i nā ʻeke PCM me 2-8 degere hoʻololi i nā mahana no ka hoʻouna ʻana i ke kano. Hāʻawi nā mea waiwai i nā hola 24-72 o ka mālama wela me ka ʻole o ka mana.

Ua hoʻomohala ʻia kahi hui 2024 ma waena o Cold Chain Technologies a me VPL Rx i ka ʻeke PCM akamai me ka nānā ʻana i ka mahana. Ua ʻoki ka ʻōnaehana i ka pōʻino o ka lāʻau lapaʻau i ka wā o ka lawe ʻia ʻana e 40% i hoʻohālikelike ʻia me ka hau-hoʻoluʻu. ʻO ke ala PCM hoʻi i hōʻemi i ke kaumaha o ka hoʻouna ʻana ma 35%, e hoʻohaʻahaʻa ana i nā kumukūʻai kaʻa a me nā hoʻoiho kalapona.

Loaʻa nā noi ʻoihana meaʻai i nā panela PCM i nā kaʻa pahu hau. Hoʻopili kēia mau paneli i ka wela i ka wā e wehe ai ka puka a me ka hoʻopaneʻe ʻana o ka transit, e pale ana i nā piʻi wela. Ua hōʻike ʻia nā hoʻokolohua kahua he 60% ka emi ʻana o ka hoʻololi ʻana o ka mahana a me ka 20% haʻahaʻa haʻahaʻa no nā ʻāpana refrigeration.

Nā pilikia a me nā hoʻonā ʻenehana

Haʻahaʻa Thermal Conductivity

Hiki i nā PCM organik maʻemaʻe ke hoʻoheheʻe i ka wela me ka maikaʻi ʻole-paraffin ma 0.2 W/m·K mau hola e hoʻoheheʻe piha ai i nā ʻāpana mānoanoa. ʻEkolu mau ala hoʻonui mua e hoʻoponopono i kēia:

graphite i hoʻonui ʻia (EG)hana i ka matrix conductive. Ke hoʻokomo ʻo PCM i nā pores EG, piʻi ka hoʻoili wela o ka composite i 5-15 mau manawa. Hoʻonui ka hoʻouka ʻana he 10% EG i ka conductivity paraffin mai 0.2 a i 2.5 W/m·K oiai e paʻa ana ka 85% o ka wela huna mua.

Puhu metala(aluminika, keleawe, nickel) hāʻawi i ʻekolu - ala hoʻoili wela. Hoʻonui ka ʻūhā keleawe ma 5 pores ma kēlā me kēia ʻīniha (PPI) i ka hoʻokō pono i 8-12 W/m·K. Hāʻawi ka ʻōnaehana hāmama i ka PCM infiltration i ka wā e hana ana i nā pūnaewele metala mau no ka kahe wela.

Nā mea hoʻohui nanoparticlehoʻopuehu ma o ka PCM. ʻO nā nanotubes kalapona ma 3% hapa kaumaha e hoʻomaikaʻi i ka conductivity e 300-400%. Eia naʻe, hoʻonui nā nanomaterials i ka viscosity a paʻakikī i ka hana ʻana.

Kāohi Supercooling

Noho mau nā PCM anorganic i ka wai 5-20 degere ma lalo o ko lākou wahi hau. Hoʻopaneʻe kēia i ka hoʻokuʻu wela a hoʻemi i ka pane ʻana o ka ʻōnaehana. Loaʻa nā hopena:

Nā mea hana nucleatinghāʻawi i nā wahi crystallization. ʻO ka hoʻohui ʻana i ka 2-5% borax i ka sodium sulfate decahydrate e hōʻemi i ka supercooling mai 12 degere a 2 degere. Hana ʻia nā nanoparticles Titanium dioxide ma ke ʻano he nucleators no nā hydrates paʻakai ma 0.5-1% hoʻouka.

ʻOka ʻilikaii loko o nā ipu e paipai ana i ka nucleation heterogeneous. Hōʻike nā ipu alumini sandblasted he 65% ka liʻiliʻi o ka supercooling ma mua o nā ʻili laulima.

Māhele Māhele

Hoʻokaʻawale ʻia nā wai wai paʻakai i nā ʻāpana paʻakai-waiwai a me ka wai{1}}ma hope o nā pōʻai hou. Noho ka paʻakai, hana i nā gradient haku mele e hoʻohaʻahaʻa i ka hana.

Nā mea hana mānoanoae like me ka hydroxyethyl cellulose e mālama i ka hoʻokuʻu. Ma ka 1-2% ka hoʻomāhuahua ʻana, mālama kēia mau polymers i nā ʻāpana paʻakai, e hoʻolōʻihi i ka hana paʻa i 1,000+ mau pōʻai ma mua o 50-100 me ka mālama ʻole ʻia.

Wai keuuku no na poho stoichiometric. ʻO ka hoʻohui ʻana i ka 5-10% ka nui o ka wai i ka calcium chloride hexahydrate e pale i ka paʻa paʻa ʻana, e mālama ana i kahi hapa wai e hoʻomaʻamaʻa i ka hui ʻana.

Hoʻopaʻa a me ka Leakage

Pono nā PCM wai e hoʻopaʻa ʻia e pale i ka leakage. ʻEkolu mau ala encapsulation e pili ana i kēia:

Microencapsulation(1-1000 micrometers) uhi i ka PCM i nā pūpū polimer. Noho paʻa nā capsules i ka wā e hoʻoheheʻe ai ke kumu, e hiki ai i ka PCM hoʻohui i nā mea kūkulu hale, textiles, a i ʻole composites. He melamine-formaldehyde, polyurethane, a i ʻole nā ​​polymers acrylic.

Macroencapsulation uses larger containers (>1 knm). ʻO nā ʻeke plastik, nā kini metala, a i ʻole nā ​​paipu aniani e paʻa ana i nā puke PCM mai 50 mL a i kekahi mau lita. Ua kūpono kēia ʻano hana i ka mālama ʻana i ka wela ma waena akā hoʻohui i ke kaumaha paona.

Puka -PCM paʻae hoopau loa i na ipu. Hoʻopili ʻia ka PCM i loko o nā mea porous e like me ka graphite i hoʻonui ʻia, ka honua diatomaceous, a i ʻole polymer foams. ʻO nā ikaika capillary a me ka hoʻopaʻapaʻa o ka ʻili e mālama i ka PCM wai i loko o ka hoʻolālā pore, e pale ana i ka leakage ʻoiai ke hoʻoheheʻe piha ʻia.

Makeke ulu a me na kuhikuhi

Kūlana Makeke o kēia manawa

Ua hōʻea ka mākeke PCM honua i $1.6-3.0 biliona ma 2024 ma muli o ka wehewehe ʻana o ka mākeke. Hoʻomaka ka ulu ʻana mai 11.5% a 18% CAGR, hiki ke hōʻea i $ 4-10 biliona e 2032-2033.

Ke alakaʻi nei ʻo ʻAmelika ʻĀkau me $854.6 miliona i nā kūʻai PCM no 2024, i manaʻo ʻia e ulu i $ 3.1 biliona e 2033. E hahai kokoke ana ʻo ʻEulopa ma kahi o 40% o ka māhele mākeke honua. Hōʻike ʻo ʻAsia-Pākīpika i ka ulu wikiwiki loa-e alakaʻi ʻia e Kina, Iapana, a me India-kahi i hoʻokumu ʻia ai ke kaona a me ka hoʻohana ʻana i ka ikehu hou i ke koi no ka hoʻoponopono wela.

ʻO nā mea hana nui ka BASF, Honeywell, Rubitherm Technologies, Phase Change Energy Solutions, a me Dow. ʻO ka ʻāina hoʻokūkū e mau ʻāpana ʻāpana; ʻaʻohe mea pāʻani hoʻokahi e ʻoi aku ma mua o 15% māhele mākeke. Hōʻike kēia ʻāpana i ke ʻano kūikawā o nā polokalamu PCM-ʻoihana like ʻole e koi i nā ʻano hoʻohālikelike a me nā ala hoʻohui.

Nā noi e puka mai ana

ʻO ka mālama ʻana i ka wela lāʻauhōʻike i kahi mākeke ʻike ʻole ʻia. Hoʻoponopono nā ʻaʻahu PCM i ka wela o ke kino no nā poʻe maʻi me ka maʻi sclerosis lehulehu, nona ka naʻau wela e pili ana i ka neʻe. Hōʻike nā hoʻokolohua lapaʻau i nā lole PCM e hoʻolōʻihi i ka manawa hana waho ma nā hola 3-4 i ke kūlana kauwela.

Nā polokalamu Aerospacehoʻohana i ka hana passive a PCM. ʻIke nā Satellite i ka loli ʻana o ka mahana mai -150 degere a i +150 degere i ko lākou kaapuni ʻana ma waena o ka lā a me ke aka. Mālama nā ʻōnaehana PCM i nā wela o nā lako i loko o ± 5 degere me ka ʻole o ka mana. Hoʻohana ka International Space Station i nā panela PCM no ka hoʻoponopono wela i nā modula hoʻokolohua.

5G ʻoihanaʻO ka hoʻoheheʻe ʻana i ka wela mai nā mea uila -kiʻekiʻe. Hoʻopili nā hale kiaʻi kelepona liʻiliʻi i ka mana helu nui i loko o nā pā paʻa. ʻO nā ʻoluʻolu hoʻoluʻu PCM e hōʻemi i nā koi ʻana o ka ea ea e 40-50%, e hoʻohaʻahaʻa ana i nā kumukūʻai hana a hoʻomaikaʻi i ka hilinaʻi ma nā wahi i kaupalena ʻia.

Mea Hana Hou

Kūkākūkā nā PCM ma ka bio{0}}e pili ana i ka hoʻomau. ʻO nā mea i loaʻa mai ka ʻaila mea kanu a i ʻole nā ​​meaʻai -waxes e hoʻopau i ka hilinaʻi ʻaila a hoʻomaikaʻi i ka hopena-o-ke ola hou. Ke ulu nei ka māhele mākeke Bio-PCM ma 20% i kēlā me kēia makahiki, ʻoiai ke mau nei nā kumukūʻai hana he 30-50% kiʻekiʻe ma mua o nā mea ʻokoʻa synthetic.

Hoʻopau nā PCM paʻa -paʻa i nā pilikia hoʻokele wai. Ke hoʻololi nei kēia mau mea i ka hoʻololi ʻana i ka hoʻololi ʻana o ka crystalline me ka heheʻe ʻole. Hana ʻia nā PCM paʻa paʻa -polyethylene glycol-paʻa-mai -50 degere a +175 degere me nā wela huna o 100-150 kJ/kg. Ke ʻimi nei lākou i nā noi i nā textiles akamai a me nā mea kūkulu hale adaptive kahi hiki ʻole ke ʻae ʻia ka leakage.

Ke hoʻomau nei ka holomua ʻana o nā PCM Nano- ʻO ka hana hou me graphene a me MXene mea hoʻohui e hōʻike ana i ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka wela ma mua o 15-fold ma 2-3% hoʻouka wale ʻana. Hiki i nā nanomaterials ke hoʻololi i ka uila, e wehe ana i nā hiki no nā ʻōnaehana PCM uila.

Nā Hooikaika Hoʻokohuka

Loaʻa ka ʻoihana i nā kūlana hoʻāʻo hoʻokahi no ka hana PCM a me ka lōʻihi. Ua hoʻokumu ka International Energy Agency's Task 42 i nā alakaʻi no ke ana ʻana i ka waiwai wela, akā e hoʻomau ʻia ka hoʻokomo ʻana. E hoʻolalelale ʻia ka ulu ʻana o ka mākeke ma o ka hāʻawi ʻana i nā ana hoʻokō pono no nā mea hoʻolālā a me nā mea hoʻohana -hope.

Ke kūkulu nei ʻo ISO i nā maʻamau no ka PCM-mea kūkulu i hoʻonui ʻia, i manaʻo ʻia e paʻi ʻia ma 2025-2026. E kuhikuhi ana kēia mau maʻamau i nā pae hoʻokō haʻahaʻa loa, nā protocol hoʻāʻo, a me nā koi palekana - ʻoi aku ka nui o nā hopohopo palekana ahi me nā PCM organik.

Nīnau pinepine

He aha ka ʻokoʻa ma waena o nā PCM organik a me nā PCM ʻole?

Hāʻawi nā PCM organik (paraffins, fatty acids) i ka hana kaʻa paʻa paʻa a me ka liʻiliʻi supercooling akā he haʻahaʻa haʻahaʻa. Hāʻawi nā PCM inorganic (paʻakai paʻakai, metala) i ka conductivity kiʻekiʻe a me ka wela huna akā hiki ke ʻike i ka supercooling a me ka hoʻokaʻawale ʻana. ʻO ke kumu kūʻai-ma ke kumu, ʻo nā mea olaola mai ka $2-8/kg aʻo nā mea hoʻomeaʻai ʻole he $1-15/kg ma muli o nā koi maʻemaʻe. Aia ke koho i ka wela o ka noi, ke alapine o ke kaʻa, a me ka manawa pane wela.

Pehea ka lōʻihi o ka hoʻololi ʻana i nā mea hana?

PCM longevity varies by type and operating conditions. High-quality paraffins maintain >90% hana ma hope o 10,000 mau pōʻai. Loaʻa maʻamau ka paʻakai hydrates i 1,000-3,000 pōʻaiapili pono ma mua o ka makemake ʻana i kahi pani. I ke kūkulu ʻana i nā noi me 1 pōʻai i kēlā me kēia lā, unuhi kēia i 3-27 mau makahiki o ke ola lawelawe. Loaʻa ka hoʻohaʻahaʻa ma muli o ka hakihaki kemika, ka ʻino o ka pahu, a i ʻole ka hoʻololi ʻana o ka waiwai. ʻO ke koho kūpono o nā hui ʻana o ka PCM-container e hoʻonui nui i ke ola lawelawe.

Hiki i nā PCM ke hana i nā mahana wela?

Loaʻa nā PCM no nā pae wela mai -50 degere a +800 degere. Hoʻohana nā noi haʻahaʻa haʻahaʻa-mea wela i ka wai-glycol huila a i ʻole nā ​​mea hoʻonaʻauao kūikawā. Hoʻohana nā ʻōnaehana wela kiʻekiʻe i nā paʻakai i hoʻoheheʻe ʻia a i ʻole nā ​​mea hao. ʻO ke kī e pili ana i ka helu hoʻoheheʻe PCM i nā koi noi - maʻamau ke koho ʻana i kahi PCT i loko o 2-5 degere o ke ana wela. Hoʻohana kekahi mau polokalamu i nā PCM he nui i ka moʻo no ka uhi ʻana i nā pae wela ākea a i ʻole hāʻawi i ka pane wela.

Ua palekana anei nā mea hoʻololi pae?

Pili ka palekana i ke ʻano PCM a me ka noi. ʻO nā PCM -meaʻai (kekahi mau ʻakika momona, polyethylene glycol) ʻaʻole-ʻona. ʻO nā paraffins nā mea hiki ke ʻā-pā ahi a i ʻole ka hoʻopili ʻana e hoʻēmi i kēia pilikia. ʻO ka paʻakai hydrates maʻamau ka palekana akā ʻo kekahi mau mea hoʻonāukiuki i ka ʻili. ʻO ka hoʻopaʻa pono ʻana e pale i ka leakage a me ka hoʻopili pololei ʻana. ʻokoʻa ka ʻae hoʻoponopono ma ka ʻāina; no ka laʻana, koi ʻia ka ʻae ʻana o FDA no nā noi pili meaʻai ma ʻAmelika Hui Pū ʻIa. Loaʻa ka hapa nui o nā huahana PCM pāʻoihana i nā pepa ʻikepili palekana me nā alakaʻi alakaʻi.

ʻO ka hoʻololi ʻana o nā mea hoʻololi ʻāpana mai ka ʻimi noiʻi niche laboratory a hiki i nā ʻōnaehana hoʻokele wela e hiki ke kūʻai ʻia e hōʻike ana i ka ulu ʻana o ka ʻike ʻana i nā pono hoʻomalu wela passive. Ke hoʻomau nei ka hoʻohui ʻana o PCM ma waena o nā ʻoihana i mea nui ka paʻa ʻana o ka mahana a me ka pono o ka ikehu. ʻOiai ʻo nā pilikia e like me ke kumukūʻai a me ka lōʻihi e pono ai ka nānā mau ʻana, ʻo ka physics koʻikoʻi o ka mālama ʻana i ka wela latent e hōʻoiaʻiʻo e pili mau nā PCM i ka wā e ulu ai nā ʻōnaehana ikehu. Hāʻawi ka ʻenehana i ka waiwai koʻikoʻi i nā noi kahi ʻōnaehana hana maʻamau ʻaʻole hiki ke kūpono ma muli o ke kaumaha, ka mana, a i ʻole nā ​​palena hilinaʻi -e hana ana i nā PCM ʻaʻole he ala hoʻomaha ʻē aʻe, akā pinepine ʻo ia wale nō ka hopena kūpono no nā pilikia hoʻokele wela.