Materijali za promjenu faze (PCM) su tvari koje mogu apsorbirati ili osloboditi velike količine latentne topline. To se događa kada se njihovo fizičko stanje promijeni, obično iz čvrstog u tečno ili obrnuto.
Mikrokalorimetrija je tehnika koja meri energiju apsorbovanu ili oslobođenu tokom promena faze, omogućavajući količinu energije da se kvantifikuje u realnom vremenu.
Tehnika također omogućava kontinuirano topljenje i kristalizaciju PCM-a koji se koriste u različitim aplikacijama kako bi se testirala njihova dugoročna korisnost i stabilnost.
Šta su materijali za promenu faze?
Materijal za promjenu faze (PCM) je tvar koja pohranjuje i oslobađa toplinsku energiju. Kada PCM kristalizira, oslobađa veliku količinu energije (egzotermna), a kada se topi, prelazeći iz čvrstog u tečnost, apsorbira jednaku količinu energije (endotermna).
PCM se može koristiti za skladištenje toplotne energije, gde možete skladištiti toplu ili hladnu energiju za kasnije oslobađanje.
Mogu se koristiti i kao izolacija ili toplinske barijere u praktičnim primjenama kao što je transport s kontroliranom temperaturom.
Gdje je razvijen PCM?
Upotreba PCM-a je korištena dugi niz godina jednostavno zato što je najosnovniji i najčešće korišteni materijal za promjenu faze vodeni led
Postoji mnogo tipova PCM-a:
Organski - ugljovodonici, lipidi i šećerni alkoholi
Neorganska sol hidrat
Biobazirane – masne kiseline dobivene iz biljaka ili životinja.
Među ovim širokim kategorijama, neorganski PCM su najjeftiniji za proizvodnju i dobijanje, imaju visok kapacitet latentne toplote i visoku toplotnu provodljivost.
Organski PCM sastavljeni od parafinskih i neparafinskih grupa smrzavaju se bez prehlađenja (za razliku od neorganskih PCM) i imaju visok kapacitet latentne topline, ali su skupi za proizvodnju i mogu biti vrlo zapaljivi.
PCM na biološkoj bazi je netoksičan, ekonomičan i ima visok kapacitet latentne topline. Međutim, oni imaju slabu toplotnu provodljivost.
PCM se koristi u nizu industrija i proizvoda, uključujući građevinarstvo, transport i uređaje.
Topljenje i kristalizacija PCM-a
Kontinuirano topljenje i kristalizacija mogu učiniti PCMS efikasnijim i efikasnijim za upotrebu u sistemima izolacije zgrada gdje ih je potrebno koristiti u mnogim ciklusima grijanja i hlađenja bez gubitka toplinske efikasnosti.
Efekat ovih procesa je da omogući materijalu da potisne efekte promena vanjske temperature tokom dana i noći, uz održavanje prihvatljive unutrašnje temperature.
Građevinski materijali kao što su cigle, podovi, stropovi i krovni materijali mogu sadržavati ove PCM.
Da bi se maksimizirao dizajn i efikasnost PCM-a na ovaj način, procesi topljenja i kristalizacije moraju se u potpunosti razumjeti i precizno okarakterizirati.
Tehnika za ovo je mikrokalorimetrija.
Šta je mikrokalorimetrija?
Kalorimetrija je nauka o mjerenju promjena topline, a mikrokalorimetrija je ultra-osjetljiv razvoj ovoga.
Mikrokalorimetrija mjeri vrlo male termičke promjene u uzorku i dokazana je tehnika za precizno predviđanje vijeka skladištenja materijala.
U smislu termičke analize, koja može mjeriti promjene toplotnog toka i temperature u realnom vremenu, moderna mikrokalorimetrijska oprema kombinuje visoko osjetljive sisteme grijanja i hlađenja.
