Ուլտրաձայնային հետազոտությունը զարգացնում է էներգիայի կուտակման համար փուլային փոփոխության նյութերը
, Քաթրին Հիլշեր, հրապարակված Hielscher News-ում
Քանի որ էներգիայի արդյունավետ կառավարման համաշխարհային պահանջարկն աճում է, փուլային փոփոխության նյութերը (PCM) ուշադրություն են գրավում որպես ջերմային էներգիայի կուտակման հզոր լուծում: Այս նյութերը կարող են կլանել և արտանետել մեծ քանակությամբ ջերմություն հալման և պնդացման ընթացքում, ինչը դրանք արժեքավոր է դարձնում շենքերի կլիմայի կառավարումից մինչև մարտկոցային սառեցում և վերականգնվող էներգիայի համակարգեր:
Սակայն, չնայած իրենց խոստումնալից հատկություններին, շատ PCM-ներ բախվում են գործնական մարտահրավերների, որոնք սահմանափակում են դրանց լայն կիրառումը: Հետազոտողներն ու ինժեներները ավելի ու ավելի հաճախ են դիմում բարձր հզորության ուլտրաձայնային մշակմանը: – հայտնի է նաև որպես ուլտրաձայնային թերապիա – հաղթահարելու այս խոչընդոտները և բացահայտելու փուլային փոփոխության նյութերի ողջ ներուժը։
Ուլտրաձայնային մշակումը հնարավորություն է տալիս ստեղծել նանո-բարելավված և նանոկապսուլացված PCM-ներ, բարելավում է դիսպերսիայի կայունությունը և օգնում է օպտիմալացնել ջերմային կատարողականությունը: Արդյունքում, ուլտրաձայնային մշակումը դառնում է առաջադեմ PCM համակարգեր արտադրելու ամենաարդյունավետ տեխնոլոգիաներից մեկը:
Ուլտրաձայնային հոմոգենիզատոր UIP2000hdT՝ PCM-ների մշակման համար
Ինչու են փուլային փոփոխության նյութերը կարևոր էներգիայի կուտակման համար
Փուլային փոփոխության նյութերը էներգիա են կուտակում թաքնված ջերմության տեսքով, որը կլանվում է հալման ընթացքում և արտանետվում, երբ նյութը պնդանում է: Ի տարբերություն ավանդական նյութերի, որոնք ջերմությունը կուտակում են միայն ջերմաստիճանի փոփոխության միջոցով, PCM-ները կարող են կուտակել և արտանետել մեծ քանակությամբ էներգիա գրեթե հաստատուն ջերմաստիճաններում:
Այս հատկությունը դրանք դարձնում է խիստ գրավիչ ջերմային կառավարման համակարգերի համար: Շենքերում PCM-ները կարող են կարգավորել ներսի ջերմաստիճանը՝ օրվա ընթացքում կլանելով ավելորդ ջերմությունը և այն արտանետելով, երբ ջերմաստիճանը իջնում է: Վերականգնվող էներգիայի համակարգերում դրանք օգնում են կուտակել արևային կոլեկտորներից ստացված ջերմային էներգիան: Դրանք նաև ավելի ու ավելի հաճախ են օգտագործվում էլեկտրոնային սառեցման, մարտկոցային ջերմային կառավարման և ջերմաստիճանի կարգավորմամբ տրանսպորտի մեջ:
Աղի հիդրատները և օրգանական նյութերը ամենաշատ ուսումնասիրված ՊԿՄ-ներից են: Օրինակ՝ Գլաուբերի աղը (նատրիումի սուլֆատի դեկահիդրատ) մեծ հետաքրքրություն է առաջացրել իր բարձր միաձուլման էնթալպիայի և հարմար փուլային անցման ջերմաստիճանի շնորհիվ: Այս բնութագրերը թույլ են տալիս այն արդյունավետորեն կուտակել ջերմային էներգիայի զգալի քանակություն:
Այնուամենայնիվ, շատ PCM համակարգեր ցուցաբերում են կայունության խնդիրներ, որոնք պետք է լուծվեն նախքան դրանք լայնորեն կիրառվելը։
Ուլտրաձայնային ցրիչ UIP6000hdT փուլային փոփոխման նյութերի և ջերմափոխանակիչ հեղուկների արդյունաբերական արտադրության համար։
Ավանդական PCM-ների մշտական մարտահրավերները
Թեև փուլային փոփոխության նյութերը կարող են կուտակել մեծ քանակությամբ էներգիա, դրանց գործնական արդյունավետությունը հաճախ կախված է նրանից, թե որքանով է նյութը կայուն մնում կրկնվող տաքացման և սառեցման ցիկլերի ընթացքում: Շատ PCM-ներ տառապում են փուլային տարանջատումից, գերսառեցումից և վատ դիսպերսիոն կայունությունից, որոնք բոլորը կարող են ժամանակի ընթացքում վատթարացնել ջերմային արդյունավետությունը:
Գլաուբերի աղի նման աղ-հիդրատ համակարգերում այս խնդիրները հատկապես ցայտուն են։ Փուլային տարանջատում կարող է առաջանալ, երբ տարբեր բաղադրիչները առանձնանում են հալման ընթացքում, մինչդեռ գերսառեցումը կարող է կանխել նյութի բյուրեղացումը սպասվող ջերմաստիճանում։ Սա հետաձգում է ջերմության արտանետումը և նվազեցնում համակարգի արդյունավետությունը։
Մեկ այլ տարածված խնդիր է ագրեգատների առաջացումը, երբ հավելանյութերը կամ նանոմասնիկները ներառվում են PCM բանաձևերի մեջ: Ավանդական խառնման մեթոդները հաճախ չեն կարողանում միատարր ցրել մասնիկները, ինչը հանգեցնում է անկայուն ցրումների և անհամապատասխան ջերմային վարքագծի:
Այս սահմանափակումները լուծելու համար հետազոտողները ավելի ու ավելի են ապավինում ուլտրաձայնային մշակմանը, որն առաջարկում է նյութերը միկրո և նանո մասշտաբով ցրելու բարձր արդյունավետ մեթոդ:
Ինչպես է ուլտրաձայնային մեթոդը բարելավում PCM ձևակերպումը
Ուլտրաձայնային մշակումը հիմնված է ակուստիկ կավիտացիայի երևույթի վրա, որն առաջանում է, երբ բարձր ինտենսիվության ուլտրաձայնային ալիքները տարածվում են հեղուկի միջով։ Այս ալիքները առաջացնում են մանրադիտակային փուչիկներ, որոնք արագորեն փլուզվում են՝ առաջացնելով ծայրահեղ ջերմաստիճանի, ճնշման և սղման ուժերի տեղայնացված գոտիներ։
Այս գործընթացը ստեղծում է ինտենսիվ խառնման պայմաններ, որոնք հնարավոր չէ ապահովել ավանդական մեխանիկական խառնման միջոցով: Արդյունքում, ուլտրաձայնային թերապիան կարող է քայքայել մասնիկների ագլոմերատները, նվազեցնել մասնիկների չափը և հավասարաչափ բաշխել հավելումները PCM մատրիցով մեկ:
PCM դիսպերսիաների վերաբերյալ փորձարարական հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ ուլտրաձայնային խառնումը առաջացնում է զգալիորեն փոքր ագրեգատներ և ավելի միատարր խառնուրդներ, քան մագնիսական խառնումը, ինչը հանգեցնում է կայունության և վերարտադրելիության բարելավմանը:
Այս բարելավումները անմիջականորեն ազդում են ջերմային կատարողականության վրա, քանի որ միատարր դիսպերսիան ապահովում է, որ փուլային փոփոխությունը տեղի ունենա հետևողականորեն ամբողջ նյութում։
Ինչու է ուլտրաձայնային մշակումը բարելավում PCM կայունությունը
Հետազոտությունները ցույց են տալիս, որ խառնման մեթոդաբանությունը կարևոր դեր է խաղում PCM-ի արդյունավետության մեջ։
Օրինակ, աղ-հիդրատ PCM դիսպերսիաների հետ փորձերը ցույց տվեցին, որ ուլտրաձայնային խառնումը բարելավեց միատարրությունը և կայունությունը՝ համեմատած ավանդական խառնման մեթոդների հետ։
Ուլտրաձայնային մշակումը բարելավում է PCM համակարգերը մի քանի մեխանիզմների միջոցով.
- Փոքր մասնիկի չափս
Կավիտացիոն ուժերը մեծ բյուրեղները կամ ագրեգատները մանր մասնիկների են բաժանում։ - Բարելավված ցրման միատարրություն
Ուլտրաձայնային հետազոտությունը ապահովում է, որ հավելումները, ինչպիսիք են միջուկագոյացնող նյութերը և խտացուցիչները, հավասարաչափ բաշխվեն։ - Նվազեցված նստվածքագոյացում
Ավելի նուրբ մասնիկները ավելի երկար են մնում կախված վիճակում։ - Ավելի լավ ջերմային կատարողականություն
Միատարր համակարգերը ցուցաբերում են ավելի հաստատուն փուլային անցումներ և ավելի բարձր արդյունավետ ջերմության կուտակում։
Sonic-top sonicator UIP1000hdT PCM-ների ցրման համար
Նանո-բարելավված փուլային փոփոխության նյութեր. ջերմահաղորդականության բարելավում
PCM հետազոտության ամենահետաքրքիր զարգացումներից մեկը նանո-բարելավված փուլային փոփոխության նյութերի (NePCM) ի հայտ գալն է: Այս համակարգերում նանոմասնիկները ներառվում են PCM մատրիցի մեջ՝ ջերմահաղորդականությունը բարձրացնելու և ջերմափոխանակումը արագացնելու համար:
Նանոնյութերը, ինչպիսիք են գրաֆենը, ածխածնային նանոխողովակները և մետաղական օքսիդները, կարող են զգալիորեն բարելավել ջերմափոխանակման արագությունը։ Սակայն նանոմասնիկները հակված են ագլոմերացիայի՝ մասնիկների միջև ուժեղ ձգողական ուժերի պատճառով։ Եթե այս կլաստերները պատշաճ կերպով չեն ցրվում, ջերմահաղորդականության սպասվող բարելավումներին հնարավոր չէ հասնել։
Ուլտրաձայնային մշակումը կարևոր դեր է խաղում այստեղ: Ուլտրաձայնային մշակման արդյունքում առաջացող ինտենսիվ կավիտացիոն ուժերը քայքայում են նանոմասնիկների կլաստերները և հավասարաչափ բաշխում դրանք ամբողջ PCM-ում: Արդյունքում ստացված նանո-բարելավված PCM-ները ցուցաբերում են ավելի արագ ջերմության կլանում և արտանետում, ինչը դրանք դարձնում է շատ ավելի արդյունավետ ջերմային էներգիայի կուտակման կիրառությունների համար:
Նանո-կապսուլյացիա. արտահոսքի կանխարգելում և դիմացկունության բարելավում
Ուլտրաձայնային մշակման միջոցով հնարավոր դարձած մեկ այլ կարևոր նորարարություն փուլային փոփոխության նյութերի նանո-կապսուլյացիան է:
Նանոկապսուլացված PCM-ներում փուլային փոփոխման նյութը փակված է պաշտպանիչ թաղանթի մեջ, որը հաճախ պատրաստված է պոլիմերներից, սիլիկայից կամ հիբրիդային նյութերից: Այս թաղանթը կանխում է արտահոսքը, երբ PCM-ը հալվում է, և պաշտպանում է նյութը քիմիական քայքայումից:
Ուլտրաձայնային մշակումը հնարավորություն է տալիս արտադրել չափազանց նուրբ էմուլսիաներ, որոնք հիմք են հանդիսանում միկրո- և նանոկապսուլների համար: Գործընթացը առաջացնում է միատարր կաթիլներ, որոնք հետագայում կազմում են PCM միջուկը, մինչդեռ թաղանթի նյութերը պոլիմերացվում կամ խտանում են դրանց շուրջ: Արդյունքում ստացված պարկուճները ցուցաբերում են նեղ չափերի բաշխում և բարելավված մեխանիկական կայունություն:
Նման պարկուճավորված PCM-ները ավելի ու ավելի են օգտագործվում առաջադեմ կիրառություններում, ներառյալ խելացի տեքստիլները, ծածկույթները, էլեկտրոնային սառեցումը և ջերմային կառավարման համակարգերը։
Պարաֆինային մոմը որպես PCM. Ուլտրաձայնային կիրառման գործնական օրինակ
Օրգանական փուլային փոփոխության նյութերը, ինչպիսին է պարաֆինային մոմը, լայնորեն օգտագործվում են իրենց քիմիական կայունության, կոռոզիոն չլինող բնույթի և բարենպաստ հալման ջերմաստիճանների շնորհիվ: Պարաֆինային հիմքով PCM-ները լայնորեն օգտագործվում են շինանյութերում, արևային ջերմային համակարգերում և ջերմակարգավորման տեխնոլոգիաներում:
Սակայն, պարաֆինային մոմը նաև տառապում է համեմատաբար ցածր ջերմահաղորդականությունից և կարող է առաջացնել մեծ կաթիլներ կամ ագրեգատներ, երբ ներառվում է էմուլսիաների կամ կոմպոզիտային նյութերի մեջ: Ուլտրաձայնային մշակումը հզոր լուծում է առաջարկում այս մարտահրավերների համար:
Երբ պարաֆինային մոմը մշակվում է բարձր հզորության ուլտրաձայնային հետազոտությամբ, կավիտացիոն ուժերը հալված մոմը բաժանում են չափազանց մանր կաթիլների՝ ստեղծելով կայուն էմուլսիաներ կամ դիսպերսիաներ: Սա թույլ է տալիս մոմը հավասարաչափ բաշխվել կրող հեղուկի կամ պոլիմերային մատրիցի մեջ: Արդյունքում ստացված PCM բանաձևերը ցուցաբերում են բարելավված ջերմափոխանակման հատկություններ և ուժեղացված կայունություն կրկնակի փուլային փոփոխության ցիկլերի ընթացքում:
Ուլտրաձայնային մշակումը լայնորեն կիրառվում է նաև պարաֆինային միկրոկապսուլներ ստանալու համար, որտեղ հալված մոմի կաթիլները պատիճավորվում են պոլիմերային թաղանթների մեջ: Այս պարկուճները կանխում են արտահոսքը հալման ընթացքում և թույլ են տալիս պարաֆինային ՊԿՄ-ները ինտեգրվել շինանյութերի, ծածկույթների կամ տեքստիլի մեջ:
Ինչու են Hielscher Sonicators-ը իդեալական PCM մշակման համար
Բարձր հզորության ուլտրաձայնային սարքավորումները կարևոր են առաջադեմ PCM բանաձևերի համար անհրաժեշտ ցրման որակի հասնելու համար: Hielscher Ultrasonics-ը դարձել է ուլտրաձայնային պրոցեսորների առաջատար մատակարար՝ ինչպես հետազոտական լաբորատորիաների, այնպես էլ արդյունաբերական արտադրության համար:
Hielscher համակարգերը ապահովում են ուլտրաձայնային ամպլիտուդի, մուտքային հզորության և մշակման ժամանակի ճշգրիտ վերահսկողություն, թույլ տալով հետազոտողներին նուրբ կարգավորել PCM բանաձևերը բացառիկ վերարտադրելիությամբ: Նրանց ուլտրաձայնային պրոցեսորները առաջացնում են ուժեղ և հետևողական կավիտացիոն դաշտեր, որոնք ապահովում են մասնիկների չափի արդյունավետ նվազեցում, դեագլոմերացիա և հոմոգենացում:
Hielscher տեխնոլոգիայի մեկ այլ կարևոր առավելությունը մասշտաբայնությունն է: Լաբորատոր համակարգերում մշակված գործընթացները կարող են անմիջապես փոխանցվել արդյունաբերական ուլտրաձայնային ռեակտորների, ինչը թույլ է տալիս արտադրողներին անցնել փոքրածավալ փորձարկումներից առևտրային արտադրության՝ առանց փոխելու հիմքում ընկած գործընթացի պարամետրերը:
Hielscher ուլտրաձայնային պրոցեսորները արդեն օգտագործվել են PCM դիսպերսիաներ պատրաստելու գիտական ուսումնասիրություններում, ցույց տալով դրանց արդյունավետությունը համասեռ խառնուրդներ արտադրելու և մասնիկների ագրեգատները նվազեցնելու գործում:
PCM մշակման առաջընթացները ուլտրաձայնային եղանակով
Քանի որ էներգետիկ համակարգերը զարգանում են, և արդյունավետ ջերմային կուտակիչների պահանջարկը մեծանում է, առաջադեմ փուլային փոփոխության նյութերը կխաղան ավելի ու ավելի կարևոր դեր։ Այս նյութերի արդյունավետությունը կախված է ոչ միայն դրանց քիմիական կազմից, այլև դրանց պատրաստման և մշակման համար օգտագործվող մեթոդներից։
Ուլտրաձայնային մշակումը հզոր և բազմակողմանի գործիք է PCM համակարգերի միկրոկառուցվածքը կառավարելու համար: Հնարավորություն տալով միատարր դիսպերսիաների, նանոմասնիկների ինտեգրման և նանոկապսուլյացիայի, ուլտրաձայնային մշակումը օգնում է հաղթահարել PCM տեխնոլոգիաներին ավանդաբար խոչընդոտող բազմաթիվ սահմանափակումներ:
Ուլտրաձայնային մշակումը արագորեն դառնում է հաջորդ սերնդի PCM-ների համար կարևորագույն հնարավորություն ընձեռող տեխնոլոգիա, ներառյալ՝
- Նանո-բարելավված PCM-ներ
- Նանո-կապսուլացված PCM-ներ
- Բարձր հաղորդունակությամբ PCM կոմպոզիտներ
- Կայուն PCM էմուլսիաներ և դիսպերսիաներ
Hielscher-ի բարձր արդյունավետությամբ, արդյունաբերական կարգի ուլտրաձայնային սարքերը թույլ են տալիս գծային մասշտաբով մեծացնել արտադրությունը՝ այդպիսով փուլային փոփոխության նյութերը խոստումնալից լաբորատոր նյութերից վերածելով ժամանակակից էներգիայի կուտակման և ջերմային կառավարման հուսալի լուծումների։
Նանո-դիսպերսիա UP400ST տիպի sonicator-ով
Հաճախակի փուլային փոփոխության նյութեր, դրանց հատկությունները և ուլտրաձայնային ազդեցության հետևանքները
| Փուլային փոփոխության նյութ | Տիպիկ օգտագործում / նշումներ | Առավելությունները, որոնք ձեռք են բերվել sonication-ի միջոցով |
|---|---|---|
| պարաֆին մոմ (օրինակ՝ RT պարաֆիններ, տեխնիկական պարաֆիններ) | Օրգանական PCM; լայնորեն օգտագործվում է շինանյութերի, ջերմային փաթեթների, էլեկտրոնային սառեցման համար։ |
Ուլտրաձայնային թերապիան ստեղծում է նուրբ, կայուն մոմ-ջրում (կամ մոմ-պոլիմերում) դիսպերսիաներ/էմուլսիաներ, նվազեցնում է կաթիլների չափը, բարելավում է միատարրությունը, նպաստում է միկրո/նանոինկապսուլյացիային և հնարավորություն է տալիս լցանյութի ավելի լավ բաշխում՝ ավելի արագ ջերմափոխանակման համար։ |
| ճարպաթթուներ (օրինակ՝ լաուրիկ, միրիստիկ, պալմիտիկ, ստեարինաթթու) | Օրգանական PCM; լավ ցիկլային կայունություն, օգտագործվում է շինարարության և ջերմային բուֆերացման մեջ։ |
Ուլտրաձայնային էմուլգացումը բարելավում է փուլային կայունությունը և նվազեցնում է տարանջատումը, օգնում է ցրել ջերմահաղորդականության ուժեղացուցիչները (օրինակ՝ ածխածնային հավելումներ) ավելի միատարր՝ լիցքավորման/լիցքաթափման արագությունը բարելավելու համար։ |
| Աղի հիդրատներ (օրինակ՝ նատրիումի սուլֆատի դեկահիդրատ / Գլաուբերի աղ, CaCl3)2· 6Հ2Օ) | Բարձր թաքնված ջերմություն; գրավիչ է TES-ի համար, բայց հակված է տարանջատման և գերսառեցման։ |
Ունիկալացումը բարելավում է ցրման որակը և կարող է նվազեցնել ագրեգատի չափը՝ համեմատած սովորական խառնման հետ, աջակցելով ավելի միատարր խառնուրդների։ Գլաուբերի աղի դիսպերսիայի ուսումնասիրության մեջ ուլտրաձայնային մեթոդը ընտրվել է որպես ագրեգատների նվազեցման ավելի արդյունավետ մեթոդ, քան մագնիսական խառնումը, և պատրաստման հաջորդականությունը ուժեղ ազդեցություն ունեցավ միատարրության և կայունության վրա։ |
| Պոլիէթիլենգլիկոլներ (PEG) (օրինակ՝ PEG 600–6000) | Օրգանական PCM; կարգավորելի հալման միջակայք; օգտագործվում է կոմպոզիտներում և պարկուճացված համակարգերում։ |
Ուլտրաձայնային մշակումը բարելավում է պոլիմերային մատրիցների մեջ խառնումը, նպաստում է միատարր PCM կաթիլների ձևավորմանը պարկուճացման համար, և ուժեղացնում է նանոմասնիկների ցրումը (նանո-բարելավված PCM-ներ)՝ արդյունավետ ջերմահաղորդականությունը բարձրացնելու համար։ |
| Շաքարային սպիրտներ (օրինակ՝ էրիթրիտոլ, քսիլիտոլ, մանիտոլ) | Բարձր ջերմաստիճանի PCM-ներ; արդյունաբերական թափոնների ջերմության վերականգնում, բարձր ջերմաստիճանի պահեստավորում։ |
Ուլտրաձայնային մշակումը ուժեղացնում է ավելացված միջուկների/ջերմային լցանյութերի դեագլոմերացիան, բարելավում է կախույթների/շաղախների միատարրությունը, և կարող է ապահովել ավելի հաստատուն բյուրեղացման վարքագիծ ձևակերպված համակարգերում (հատկապես, երբ համակցվում է միջուկագոյացնող նյութերի հետ): |
| Կենսաբանական յուղեր / էսթերներ (օրինակ՝ արմավենու յուղի ածանցյալներ, ճարպային եթերներ) | Վերականգնվող օրգանական PCM-ներ; շինարարական և փաթեթավորման կիրառություններ։ |
Ուլտրաձայնային թերապիան բարելավում է էմուլգացիան և կայունացնում է դիսպերսիաները՝ հնարավորություն տալով նուրբ կաթիլների բաշխմանը, ավելի հեշտ ինտեգրում ծածկույթների/պոլիմերների մեջ և ավելի վերարտադրելի կոմպոզիտային PCM արտադրություն։ |
| Էվտեկտիկ PCM-ներ (օրգանական-օրգանական, աղի հիդրատների խառնուրդներ) | Նախագծված հալման կետեր; օգտագործվում է, երբ անհրաժեշտ է ճշգրիտ անցումային ջերմաստիճան։ |
Ուլտրաձայնային խառնումը արագացնում է բազմաբաղադրիչ խառնուրդների հոմոգենացումը, նվազեցնում է տեղական կազմի գրադիենտները, բարելավում է կայունացուցիչների/միջուկային նյութերի ցրումը և աջակցում է փուլային փոփոխության կայուն վարքագծին ցիկլի ընթացքում։ |
| Պարկուճացված PCM-ներ (միկրո-/նանոենկապսուլացված պարաֆիններ, աղի հիդրատներ) | Արտահոսքի կանխարգելում; հեշտ ինտեգրում տեքստիլի, ծածկույթների, պատի տախտակների և հեղուկների մեջ։ |
Ուլտրաձայնային մշակումը հնարավորություն է տալիս ստանալ կայուն նանոէմուլսիաներ և նեղ կաթիլային չափի բաշխումներ, որոնք հանգեցնում են ավելի միատարր պարկուճի չափի, բարելավված պարկուճացման արդյունավետություն, արտահոսքի նվազում և ավելի կանխատեսելի ջերմային արձագանք։ |
| Նանո-բարելավված PCM-ներ (PCM + գրաֆեն/CNT/մետաղական օքսիդներ) | Նախատեսված է ավելի բարձր արդյունավետ ջերմահաղորդականության և ավելի արագ ջերմափոխանակման համար։ |
Կավիտացիայի վրա հիմնված դեագլոմերացիան նանոմասնիկները ավելի միատարր է ցրում, մեծացնելով ջերմափոխանակման արդյունավետ ուղիները, նստվածքագոյացման ռիսկի նվազեցում (ճիշտ ձևակերպման դեպքում) և խմբաքանակից խմբաքանակ կրկնելիության բարելավում։ |
Գրականություն / Հղումներ
- Daniel López Pedrajas (2022): Development Of Nanoencapsulated Phase Change Material Slurry For Residential Applications. Thesis Universidad de Castilla-La Mancha 2022.
- De Paola, Maria Gabriela, Natale Arcuri, Vincenza Calabrò, Marilena De Simone (2017): Thermal and Stability Investigation of Phase Change Material Dispersions for Thermal Energy Storage by T-History and Optical Methods. Energies 10, no. 3: 354; 2017.
- De Paola, Maria; Calabrò, Vincenza; De Simone, Marilena (2017): Light scattering methods to test inorganic PCMs for application in buildings. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 251; 2017.
- Siahkamari, Leila; Rahimi, Masoud; Azimi, Neda; Banibayat, Maysam (2019): Experimental investigation on using a novel phase change material (PCM) in micro structure photovoltaic cooling system. International Communications in Heat and Mass Transfer 100, 2019. 60-66.
Հաճախակի տրվող հարցեր
Որո՞նք են փուլային փոփոխության նյութերի կիրառությունները:
Փուլային փոփոխության նյութերը (ՓՓՆ) լայնորեն օգտագործվում են ջերմային էներգիայի կուտակման և ջերմաստիճանի կարգավորման համար: Փուլային անցումների ընթացքում մեծ քանակությամբ թաքնված ջերմություն կլանելու և արտանետելու նրանց ունակությունը դրանք օգտակար է դարձնում շենքերի կլիմայի կառավարման, արևային ջերմային էներգիայի կուտակման, արդյունաբերական թափոնների ջերմության վերականգնման, մարտկոցների և էլեկտրոնիկայի ջերմային կառավարման, ջերմաստիճանի կարգավորմամբ տրանսպորտի, ջերմային կարգավորմամբ տեքստիլի և բժշկական կամ սննդի փաթեթավորման համար, որտեղ անհրաժեշտ է պահպանել կայուն ջերմաստիճան:
Ի՞նչ փուլային փոփոխության նյութեր են օգտագործվում շինարարությունում և կառուցապատման մեջ։
Շինարարական կիրառություններում ամենատարածված ՊԿՄ-ներն են պարաֆինային մոմերը, ճարպաթթուները, աղի հիդրատները (օրինակ՝ նատրիումի սուլֆատի դեկահիդրատ կամ կալցիումի քլորիդի հիդրատներ) և պոլիէթիլենգլիկոլները (PEG): Այս նյութերը հաճախ ինտեգրվում են գիպսաստվարաթղթերի, պատի վահանակների, ջերմամեկուսիչ նյութերի և բետոնե կոմպոզիտների մեջ: Օրգանական ՊԿՄ-ները, ինչպիսիք են պարաֆինները, հատկապես տարածված են, քանի որ դրանք քիմիապես կայուն են և չեն ենթարկվում կոռոզիայի, մինչդեռ աղի հիդրատները գնահատվում են իրենց բարձր թաքնված ջերմության կուտակման կարողության համար:
Ո՞ր փուլային փոփոխության նյութերն ունեն էներգիայի կուտակման ամենաբարձր հզորությունը։
Հաճախ օգտագործվող PCM-ների շարքում աղի հիդրատները և որոշակի մետաղական կամ անօրգանական PCM-ներ ցուցաբերում են ամենաբարձր թաքնված ջերմության կուտակման ունակությունը: Աղի հիդրատները, ինչպիսին է նատրիումի սուլֆատի դեկահիդրատը (Գլաուբերի աղ), կարող են կուտակել ավելի քան 200-250 կՋ/կգ թաքնված ջերմություն, ինչը դրանք դարձնում է բարձր արդյունավետ ջերմային էներգիայի կուտակման համար: Որոշ շաքարային սպիրտներ, ինչպիսին է էրիթրիտոլը, նույնպես ունեն շատ բարձր թաքնված ջերմային հզորություններ բարձր փուլային փոփոխության ջերմաստիճաններում:
Արդյո՞ք էլեկտրոնիկայում օգտագործվում են փուլային փոփոխության նյութեր:
Այո, փուլային փոփոխության նյութերը ավելի ու ավելի են օգտագործվում էլեկտրոնիկայի ջերմային կառավարման մեջ: PCM-ները ներառվում են ջերմափոխանակիչների, մարտկոցների և սառեցման մոդուլների մեջ՝ գագաթնակետային ջերմային բեռները կլանելու և զգայուն բաղադրիչների գերտաքացումը կանխելու համար: Աշխատանքի ընթացքում PCM-ը հալվում և կլանում է ավելորդ ջերմությունը՝ կայունացնելով սարքի ջերմաստիճանը և բարելավելով էլեկտրոնային համակարգերի, ինչպիսիք են պրոցեսորները, LED-ները և լիթիում-իոնային մարտկոցները, հուսալիությունն ու կյանքի տևողությունը:
Ուլտրաձայնային կրճատված և ցրված կալցիում-հիդրօքսիապատիտ
Hielscher Ultrasonics-ը արտադրում է բարձր արդյունավետության ուլտրաձայնային հոմոգենիզատորներ լաբորատորիա դեպի արդյունաբերական չափս.