Gambaran Umum Materi Penyimpanan Energi Perubahan Fase

Bahan perubahan fase penyimpanan energi:

• Bahan perubahan fase penyimpanan energi mengacu pada zat yang menggunakan panas laten dari perubahan fase untuk penyimpanan energi.
• Ini juga dikenal sebagai penyimpanan energi perubahan fase atau penyimpanan panas, penyimpanan energi, bahan penyimpanan panas, bahan penyimpanan energi panas laten, yang disebut sebagai bahan perubahan fase.

Karakteristik bahan perubahan fase penyimpanan energi:

• Bahan perubahan fase penyimpanan energi memiliki keuntungan kepadatan penyimpanan energi yang tinggi, perubahan suhu yang kecil dalam proses penyerapan panas dan pelepasan, dan kontrol proses yang mudah,dan memiliki berbagai bahan dan banyak digunakanPCM penyimpanan energi memiliki kemampuan untuk mengubah keadaan fisik mereka dan menyerap atau melepaskan panas laten dalam kisaran suhu tertentu.

• Mengambil perubahan fase padat-cair sebagai contoh, ketika dipanaskan ke titik leleh, bahan perubahan fase menyerap dan menyimpan sejumlah besar panas laten selama proses leleh.Ketika didinginkan sampai titik beku, PCM melepaskan panas laten selama proses pengerasan.
• Bahan penyimpanan fase perubahan energi harus memiliki karakteristik berikut: tidak beracun, suhu perubahan fase yang cocok, panas laten besar dari perubahan fase, kinerja yang stabil,reversibilitas yang baik dari perubahan fase, tingkat ekspansi dan kontraksi yang kecil selama perubahan fase, konduktivitas termal yang sangat baik, dan harga rendah dan ketersediaan bahan baku yang mudah.

Klasifikasi bahan perubahan fase untuk penyimpanan energi:

• Bahan perubahan fase penyimpanan energi dapat dibagi menjadi empat kategori sesuai dengan bentuk perubahan fase.
• Bahan perubahan fase padat-cair, bahan perubahan fase gas padat, bahan perubahan fase gas cair dan bahan perubahan fase padat-padat.Panas laten dari perubahan fase antara bahan perubahan fase gas padat dan bahan perubahan fase gas cair adalah besar, tetapi perubahan volume yang besar, tekanan tinggi dan konduktivitas termal yang buruk membatasi jangkauan aplikasi mereka.Proses perubahan fase lambat, dan rentang aplikasi kecil.
• Bahan perubahan fase padat-cair memiliki keuntungan dari panas laten besar dari perubahan fase, rentang suhu perubahan fase yang luas dan biaya yang rendah,dan adalah bahan perubahan fase penyimpanan energi dengan nilai praktis yang besar dan teknologi yang matang, sehingga bahan perubahan fase penyimpanan energi biasanya mengacu pada bahan perubahan fase padat-cair.

• Bahan perubahan fase penyimpanan energi dapat dibagi menjadi bahan perubahan fase anorganik, organik (termasuk polimer) dan komposit sesuai komposisi mereka.Bahan perubahan fase anorganik terutama termasuk logam dan paduan, garam hidrat kristal, garam cair, dll yang memiliki keuntungan dari panas laten besar dari perubahan fase, kepadatan penyimpanan energi volumetrik yang tinggi dan konduktivitas termal yang besar,tetapi memiliki kelemahan mudah subcooling dan pemisahan fase, korosi wadah dan kebocoran fase cair.
• Bahan perubahan fase organik terutama termasuk hidrokarbon alifatik (parafin, dll), asam lemak, alkohol, polienol, dll yang memiliki keuntungan dari panas laten besar perubahan fase,kinerja yang stabil dan biaya rendah, tetapi memiliki kelemahan konduktivitas termal yang kecil, kepadatan rendah, mudah menguap dan mudah tua.
• Bahan perubahan fase komposit terutama mengacu pada bahan perubahan fase eutik organik dan anorganik untuk mengatasi kekurangan bahan perubahan fase anorganik atau organik tunggal,dan yang paling banyak dipelajari adalah bahan perubahan fase berbentuk (SSPCM) dan bahan perubahan fase mikro-kapsul (MEPCM).
• PCM penyimpanan energi dibagi menjadi suhu tinggi (di atas 250 °C),bahan perubahan fase suhu menengah (250 ~ 100 °C) dan suhu rendah (di bawah 100 °C) sesuai dengan kisaran suhu perubahan fase.
• Bahan penyimpanan energi perubahan fase suhu tinggi terutama digunakan dalam pembangkit listrik tenaga panas surya terkonsentrasi, pemulihan panas limbah industri, mesin panas suhu tinggi dan bidang lainnya.
• Bahan penyimpanan energi perubahan fase suhu menengah terutama digunakan dalam pemanfaatan termal surya, pengeringan dan dehumidifikasi dan bidang lainnya;Bahan penyimpanan energi perubahan fase suhu rendah memiliki prospek aplikasi yang luas di bidang konservasi energi bangunan, manajemen termal perangkat elektronik, dan penyimpanan dingin suhu rendah.

Penelitian dan pengembangan bahan penyimpanan energi perubahan fase:

• Desain, persiapan dan intensifikasi bahan perubahan fase penyimpanan energi adalah kunci penelitian dan pengembangan bahan.Untuk mendapatkan suhu perubahan fase yang tepat dan panas laten dari perubahan fase, perlu untuk mensintesis berbagai bahan perubahan fase menjadi bahan perubahan fase campuran multi-komponen sesuai dengan rasio tertentu.

• Persiapan bahan perubahan fase penyimpanan energi terutama mencakup metode mekanis (mengisi bahan perubahan fase ke dalam wadah), metode fisik (metode pencampuran, metode impregnasi, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, metode pencampuran, dan metode pencampuran,dll.), metode kimia (metode polimerisasi polimer, metode sol-gel, dll.) dan metode mikroencapsulation.
• Untuk bahan perubahan fase konduktivitas termal yang rendah, perlu menambahkan bahan konduktivitas termal yang sangat baik (filler logam, grafit, serat karbon, dll.),tambahkan tulang rusuk atau kapsul untuk memperkuatSelain itu, daya tahan dan ekonomi PCM penyimpanan energi adalah kunci pengembangan aplikasi mereka.