Faz değişim malzemeleri (PCM'ler), kimyasal bileşimlerine ve faz değişim özelliklerine bağlı olarak, her birinin kendine özgü uygulama avantajları ve sınırlamaları olan çeşitli kategorilere ayrılabilir.Bu malzemeler temel olarak organik PCM'leri, inorganik PCM'leri, biyo bazlı PCM'leri ve kompozit PCM'leri içerir.Aşağıda her bir faz değişim malzemesi tipinin özelliklerine ayrıntılı bir giriş bulunmaktadır:
1. Organik faz değiştiren malzemeler
Organik faz değiştiren malzemeler temel olarak iki tür içerir: parafin ve yağ asitleri.
-Parafin:
-Özellikler: Yüksek kimyasal stabilite, iyi yeniden kullanılabilirlik ve moleküler zincirlerin uzunluğunu değiştirerek erime noktasının kolay ayarlanması.
-Dezavantajı: Isıl iletkenlik düşüktür ve ısıl tepki hızını artırmak için ısıl iletken malzemelerin eklenmesi gerekebilir.
-Yağ asitleri:
-Özellikleri: Parafinden daha yüksek gizli ısıya ve geniş erime noktası kapsamına sahiptir, çeşitli sıcaklık gereksinimlerine uygundur.
-Dezavantajları: Bazı yağ asitleri faz ayrımına uğrayabilir ve parafinden daha pahalıdır.
2. İnorganik faz değiştiren malzemeler
İnorganik faz değiştiren malzemeler arasında tuzlu su çözeltileri ve metal tuzları bulunur.
-Tuzlu su çözeltisi:
-Özellikler: İyi termal stabilite, yüksek gizli ısı ve düşük maliyet.
-Dezavantajları: Donma sırasında tabakalara ayrılma meydana gelebilir ve aşındırıcıdır, kap malzemeleri gerektirir.
-Metal tuzları:
-Özellikler: Yüksek sıcaklıkta termal enerji depolamaya uygun yüksek faz geçiş sıcaklığı.
-Dezavantajları: Korozyon sorunları da vardır ve tekrarlanan erime ve katılaşma nedeniyle performansta bozulma meydana gelebilir.
3. Biyobazlı faz değişim malzemeleri
Biyobazlı faz değişim malzemeleri doğadan elde edilen veya biyoteknoloji yoluyla sentezlenen PCM'lerdir.
-Özellikler:
-Çevre dostu, biyolojik olarak parçalanabilen, zararlı maddeler içermeyen, sürdürülebilir kalkınmanın ihtiyaçlarını karşılayan.
- Bitkisel ve hayvansal yağlar gibi bitkisel veya hayvansal hammaddelerden elde edilebilir.
-Dezavantajları:
-Yüksek maliyetler ve kaynak kısıtlılığı gibi sorunlar yaşanabilir.
-Termal stabilite ve termal iletkenlik geleneksel PCM'lerden daha düşüktür ve modifikasyon veya kompozit malzeme desteği gerektirebilir.
4. Kompozit faz değişim malzemeleri
Kompozit faz değiştiren malzemeler, mevcut PCM'lerin belirli özelliklerini geliştirmek için PCM'leri diğer malzemelerle (ısı iletken malzemeler, destek malzemeleri vb.) birleştirir.
-Özellikler:
-Yüksek termal iletkenliğe sahip malzemelerle birleştirilerek termal tepki hızı ve termal stabilite önemli ölçüde geliştirilebilir.
-Mekanik mukavemetin arttırılması veya termal stabilitenin arttırılması gibi özel uygulama gereksinimlerini karşılamak için özelleştirme yapılabilir.
-Dezavantajları:
-Hazırlık süreci karmaşık ve maliyetli olabilir.
-Doğru malzeme eşleştirme ve işleme teknikleri gereklidir.
Bu faz değiştiren malzemelerin her birinin kendine özgü avantajları ve uygulama senaryoları vardır.Uygun PCM tipinin seçimi genellikle spesifik uygulamanın sıcaklık gereksinimlerine, maliyet bütçesine, çevresel etki hususlarına ve beklenen hizmet ömrüne bağlıdır.Araştırmanın derinleşmesi ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte faz değişim malzemelerinin geliştirilmesi
Uygulama kapsamının özellikle enerji depolama ve sıcaklık yönetiminde daha da genişlemesi bekleniyor.
Gönderim zamanı: Haz-20-2024