የደረጃ ለውጥ ቁሳቁስ ምንድን ነው?

የደረጃ ለውጥ ቁሶች (PCMs) በአንድ የተወሰነ የሙቀት መጠን ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው የሙቀት ኃይልን የሚስብ ወይም የሚለቀቅ፣ በአካላዊ ሁኔታ ላይ ለውጥ በሚደረግበት ጊዜ፣ ለምሳሌ ከጠጣር ወደ ፈሳሽ ወይም በተቃራኒው።ይህ ንብረት የደረጃ ለውጥ ቁሶች በሙቀት መቆጣጠሪያ፣ በሃይል ማከማቻ እና በሙቀት አስተዳደር መስኮች ጠቃሚ የመተግበሪያ እሴት እንዲኖራቸው ያደርጋል።የሚከተለው የደረጃ ለውጥ ቁሶች ዝርዝር ትንታኔ ነው።

አካላዊ ንብረት

የደረጃ ለውጥ ቁሶች ዋና ባህሪ ከፍተኛ መጠን ያለው ድብቅ ሙቀትን በቋሚ የሙቀት መጠን (የደረጃ ለውጥ የሙቀት መጠን) የመምጠጥ ወይም የመልቀቅ ችሎታ ነው።በሙቀት መሳብ ሂደት ውስጥ ቁሳቁሶች ከአንድ ደረጃ ወደ ሌላ ይለወጣሉ, ለምሳሌ ከጠጣር ወደ ፈሳሽ (መቅለጥ).በ exothermic ሂደት ውስጥ ቁሱ ከፈሳሽ ወደ ጠንካራ (ማጠናከሪያ) ይለወጣል.ይህ የምዕራፍ ሽግግር ሂደት ብዙውን ጊዜ በጣም ጠባብ በሆነ የሙቀት ክልል ውስጥ ይከሰታል፣ ይህም የደረጃ ለውጥ ቁሶች በቋሚ የሙቀት መጠን ጥሩ የሙቀት መረጋጋት እንዲኖራቸው ያስችላል።

ዋና ዓይነቶች

የደረጃ ለውጥ ቁሶች በኬሚካላዊ ባህሪያቸው እና በመተግበሪያ መስኮቻቸው ላይ በመመስረት በሚከተሉት ምድቦች ሊመደቡ ይችላሉ፡

1. ኦርጋኒክ PCMs: ፓራፊን እና ቅባት አሲዶችን ጨምሮ.እነዚህ ቁሳቁሶች ጥሩ የኬሚካል መረጋጋት፣ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ እና ተገቢ የሆነ የደረጃ ሽግግር የሙቀት መጠን አላቸው።
2. ኦርጋኒክ ያልሆኑ PCMs: የጨው መፍትሄዎችን እና የብረት ውህዶችን ጨምሮ.የእነሱ የሙቀት መቆጣጠሪያ አብዛኛውን ጊዜ ከኦርጋኒክ PCMs የተሻለ ነው, ነገር ግን የመለያየት እና የዝገት ችግሮች ሊያጋጥማቸው ይችላል.
3. Biobased PCMs፡- ይህ ከተፈጥሮ ባዮሜትሪዎች የሚመነጨ እና የአካባቢ እና ዘላቂ ባህሪያት ያለው እያደገ የመጣ PCM አይነት ነው።

የመተግበሪያ አካባቢ

የደረጃ ለውጥ ቁሶች በብዙ መስኮች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ፡ በዋናነት፡-

1. የኢነርጂ ውጤታማነትን መገንባት፡- PCMsን ከግንባታ ቁሶች እንደ ግድግዳ፣ ወለል ወይም ጣሪያ በማዋሃድ የቤት ውስጥ ሙቀትን በአግባቡ መቆጣጠር ይቻላል፣ ይህም ለአየር ማቀዝቀዣ እና ለማሞቅ የኃይል ፍጆታን ይቀንሳል።
2. Thermal energy storage፡ PCMs ሙቀትን በከፍተኛ ሙቀቶች በመምጠጥ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሙቀትን በመለቀቅ የሃይል አቅርቦትን እና ፍላጎትን ሚዛን ለመጠበቅ በተለይም እንደ ፀሀይ እና የንፋስ ሃይል ያሉ ታዳሽ ሃይሎችን መጠቀም ይችላሉ።
3. የኤሌክትሮኒካዊ ምርቶች የሙቀት አስተዳደር፡ PCMsን በኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች መጠቀም በሚሠራበት ጊዜ የሚፈጠረውን ሙቀት ለመቆጣጠር፣ ቅልጥፍናን ለማሻሻል እና የመሳሪያውን ዕድሜ ለማራዘም ያስችላል።
4. ማጓጓዝ እና ማሸግ፡- ፒሲኤምን በምግብ እና ፋርማሲዩቲካል ማጓጓዣ ውስጥ መጠቀም ምርቶችን ተስማሚ በሆነ የሙቀት መጠን ማቆየት እና የምርት ጥራትን ማረጋገጥ ይችላል።

ቴክኒካዊ ፈተናዎች

የደረጃ ለውጥ ቁሶች ጉልህ ጠቀሜታዎች ቢኖሩትም አሁንም በተግባራዊ አተገባበር አንዳንድ ቴክኒካል ተግዳሮቶች ያጋጥሟቸዋል፣ ለምሳሌ የህይወት ዘመን፣ የሙቀት መረጋጋት እና የማሸጊያ እና የውህደት ቴክኖሎጂዎች አስፈላጊነት።እነዚህን ተግዳሮቶች በማቴሪያል ሳይንስ እና ኢንጂነሪንግ ቴክኖሎጂ እድገቶች ማለፍ አለባቸው።

የምዕራፍ ለውጥ ቁሳቁሶች በአረንጓዴ ሃይል እና በዘላቂ ቴክኖሎጂ መስክ ልዩ በሆነ የሙቀት አፈፃፀም እና ሰፊ የአተገባበር ተስፋዎች በጣም የሚጠበቁ ናቸው።