Faza Dəyişikliyi Materialları, PCM-lər maddənin vəziyyətində dəyişikliklərə məruz qalarkən, məsələn, bərkdən mayeyə və ya əksinə keçərkən, müəyyən bir temperaturda böyük miqdarda istilik enerjisini uda bilən və ya buraxa bilən xüsusi bir maddə növüdür.Bu xüsusiyyət, faza dəyişikliyi materiallarının temperaturun idarə edilməsi, enerjinin saxlanması və istilik idarəetmə sahələrində mühüm tətbiq dəyərinə malik olmasını təmin edir.Aşağıda faza dəyişikliyi materiallarının ətraflı təhlili verilmişdir:
fiziki mülkiyyət
Faza dəyişikliyi materiallarının əsas xüsusiyyəti sabit bir temperaturda (faza dəyişmə temperaturu) böyük miqdarda gizli istiliyi udmaq və ya buraxmaq qabiliyyətidir.İstilik udma prosesində materiallar bir fazadan digərinə, məsələn bərkdən mayeyə (ərimə) dəyişir.Ekzotermik proses zamanı material maye haldan bərkə keçir (bərkləşmə).Bu faza keçid prosesi adətən çox dar temperatur diapazonunda baş verir və faza dəyişikliyi materiallarının demək olar ki, sabit temperaturda yaxşı istilik sabitliyinə malik olmasına imkan verir.
Əsas növlər
Faza dəyişikliyi materialları kimyəvi xüsusiyyətlərinə və tətbiq sahələrinə görə aşağıdakı kateqoriyalara təsnif edilə bilər:
1. Üzvi PCM-lər: parafin və yağ turşuları daxil olmaqla.Bu materiallar yaxşı kimyəvi sabitliyə, təkrar istifadəyə və müvafiq faza keçid temperaturlarına malikdir.
2. Qeyri-üzvi PCM-lər: şoran məhlulları və metal birləşmələri daxil olmaqla.Onların istilik keçiriciliyi adətən üzvi PCM-lərdən daha yaxşıdır, lakin onlar ayrılma və korroziya problemləri ilə üzləşə bilərlər.
3. Bioəsaslı PCM-lər: Bu, təbii biomateriallardan yaranan və ətraf mühit və davamlı xüsusiyyətlərə malik olan yeni yaranan PCM növüdür.
tətbiq sahəsi
Faza dəyişdirmə materialları bir çox sahələrdə geniş istifadə olunur, əsasən:
1. Binanın enerji səmərəliliyi: PCM-ləri divarlar, döşəmələr və ya tavanlar kimi tikinti materiallarına inteqrasiya etməklə, daxili temperatur effektiv şəkildə tənzimlənə, kondisioner və istilik üçün enerji sərfiyyatını azalda bilər.
2. İstilik enerjisinin saxlanması: PCM-lər yüksək temperaturda istiliyi udmaq və aşağı temperaturda istilik buraxmaq, xüsusilə günəş və külək enerjisi kimi bərpa olunan enerjinin istifadəsində enerji təchizatı və tələbini tarazlaşdırmağa kömək edir.
3. Elektron məhsulların istiliklə idarə edilməsi: Elektron cihazlarda PCM-lərdən istifadə əməliyyat zamanı yaranan istiliyi idarə etməyə, səmərəliliyi yaxşılaşdırmağa və cihazın ömrünü uzatmağa kömək edə bilər.
4. Daşınma və qablaşdırma: Qida və əczaçılıq daşımalarında PCM-lərin istifadəsi məhsulları uyğun temperatur şəraitində saxlaya və məhsulun keyfiyyətini təmin edə bilər.
Texniki çətinliklər
Faza dəyişdirmə materiallarının əhəmiyyətli üstünlüklərinə baxmayaraq, onlar hələ də praktik tətbiqlərdə istifadə müddəti, istilik sabitliyi, qablaşdırma və inteqrasiya texnologiyalarına ehtiyac kimi bəzi texniki çətinliklərlə üzləşirlər.Bu çətinliklər materialşünaslıq və mühəndislik texnologiyasındakı irəliləyişlər vasitəsilə aradan qaldırılmalıdır.
Faza dəyişikliyi materialları unikal istilik performansına və geniş tətbiq perspektivlərinə görə yaşıl enerji və davamlı texnologiya sahələrində böyük maraqla gözlənilir.
PCM-lərin gələcək inkişaf perspektivləri
Faza dəyişikliyi materiallarının (FM) bir çox sənaye sahələrində tətbiqi onların geniş potensiala və aydın gələcək inkişaf perspektivlərinə malik olduğunu göstərir.Bu materiallar faza keçidləri zamanı böyük miqdarda istilik udmaq və buraxmaq qabiliyyətinə görə yüksək qiymətləndirilir.Faza dəyişikliyi materiallarının gələcək inkişafı üçün bir neçə əsas sahə və perspektivlər aşağıdakılardır:
1. Enerji səmərəliliyi və memarlıq
Memarlıq sahəsində PCM-lər ənənəvi istilik və kondisionerdən asılılığı azaltmaq üçün ağıllı temperatur nəzarət sistemlərinin bir hissəsi kimi istifadə edilə bilər.PCM-ləri divarlar, damlar, döşəmələr və ya pəncərələr kimi tikinti materiallarına inteqrasiya etməklə, binaların istilik səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırmaq, enerji istehlakını azaltmaq və istixana qazı emissiyalarını azaltmaq olar.Gələcəkdə yeni və səmərəli faza dəyişdirmə materiallarının inkişafı və xərclərin azaldılması ilə bu tətbiq daha geniş yayıla bilər.
2. Bərpa olunan enerji sistemləri
Günəş və külək enerjisi kimi bərpa olunan enerji sistemlərində PCM-lər tələb və təklifi tarazlaşdırmaq üçün enerji saxlama vasitəsi kimi xidmət edə bilər.Məsələn, gün ərzində günəş enerjisi yığma sistemləri tərəfindən yaradılan istilik enerjisi PCM-lərdə saxlanıla və gecə və ya pik tələbat zamanı buraxıla bilər.Bu, enerjidən istifadənin səmərəliliyini artırmağa və enerji təchizatının davamlılığını təmin etməyə kömək edir.
3. Elektron məhsulların temperaturuna nəzarət
Elektron cihazlar getdikcə kiçildildikcə və yüksək məhsuldarlığa malik olduqca, istilik yayılması böyük problemə çevrildi.PCM-lər istilik yüklərini idarə etməyə, cihazın ömrünü uzatmağa və performansını yaxşılaşdırmağa kömək etmək üçün kompüter prosessorları və mobil cihazlar kimi elektron məhsullarda istifadə edilə bilər.
4. Tekstil və Geyim
PCM-lərin tekstildə tətbiqi də genişlənmə imkanını göstərir.Geyimə inteqrasiya olunmuş PCM-lər istifadəçinin bədən istiliyini tənzimləyə, rahatlığını yaxşılaşdıra və ekstremal hava şəraitinin öhdəsindən gələ bilər.Məsələn, idman geyimləri və açıq hava avadanlıqları bədən istiliyinin sabitliyini qorumaq üçün bu materialdan istifadə edə bilər.
5. Səhiyyə
Səhiyyə sahəsində PCM-lərdən dərmanlar və vaksinlər kimi tibbi məhsulların temperaturuna nəzarət etmək, daşınma və saxlama zamanı onların sabitliyini və effektivliyini təmin etmək üçün istifadə edilə bilər.Bundan əlavə, PCM-lər fiziki müalicə üçün temperaturla idarə olunan sarğılar kimi terapevtik məhsullarda da istifadə olunur.
6. Nəqliyyat
Ərzaq və kimyəvi maddələrin daşınmasında, PCM-lər malları uyğun bir temperatur aralığında saxlamaq üçün istifadə edilə bilər, xüsusən də soyuq zəncir logistikası tələb olunan ssenarilərdə.
Gələcək problemlər və inkişaf istiqamətləri:
PCM-lərin tətbiqi üçün böyük potensiala malik olmasına baxmayaraq, onlar hələ də daha geniş kommersiya tətbiqlərində qiymət, ətraf mühitə təsirin qiymətləndirilməsi, uzunmüddətli sabitlik və uyğunluq problemləri kimi bəzi çətinliklərlə üzləşirlər.Gələcək tədqiqatlar daha səmərəli, ekoloji cəhətdən təmiz və qənaətcil PCM-lərin hazırlanmasına, eləcə də mövcud sistemlər üçün inteqrasiya üsullarının təkmilləşdirilməsinə yönəldiləcəkdir.
Bundan əlavə, enerjiyə qənaət, emissiyaların azaldılması və davamlı inkişaf üçün artan qlobal tələb ilə, faza dəyişikliyi materiallarının tədqiqi və tətbiqinin daha çox maliyyə dəstəyi və bazar diqqəti alması, əlaqəli texnologiyaların sürətli inkişafı və innovasiyasını təşviq etməsi gözlənilir.
Göndərmə vaxtı: 28 may 2024-cü il