تصنيف مواد تغيير الطور

المبدأ التقني لمواد تغيير المراحل هو استخدام عملية تغيير المراحل للمادة لتخزين وإطلاق الحرارة. على وجه التحديد ، المادة لديها ثلاث مراحل: صلبة وسائلة وغازية.عندما تتغير المادة من حالة (مرحلة) إلى حالة أخرى (مرحلة)، فإنه سوف يمتص أو يطلق الطاقة ، ولا تتغير درجة الحرارة خلال العملية. يتم تعريف الحرارة أكاديمياً على أنها الحرارة الكامنة لتغيير المرحلة.

هناك العديد من أنواع مواد تغيير المراحل ، ومعايير تصنيفها متنوعة أيضًا. وفقًا لنمط الانتقال بين حالات المراحل للمادة ، فإن المواد المستخدمة في التصنيف هي:يمكن تقسيمها إلى الأربعة أنواع التالية: انتقال المرحلة بين الصلب والصلب (انتقال المرحلة الصلبة إلى الصلبة) ، الانتقال المرحلي بين الصلب والسائل (انتقال المرحلة الصلبة إلى السائلة) ،الانتقالات المرحلية بين الغاز والمقوى (انتقال المرحلة الغازية - القوية) والانتقالات المرحلية بين الغاز والسائل (انتقال المرحلة الغازية - السائلة).

مبدأ تخزين الطاقة للمواد الصلبة الصلبة لتغيير المراحل هو كما يلي: عندما تتغير المادة من حالة بلورية إلى حالة أخرى ، يحدث تحويل الطاقة ،والغرض من تخزين الطاقة يمكن تحقيقه باستخدام هذه العملية.

خصائص هذا النوع من مواد تغيير المرحلة هيvكثافة تخزين الحرارة الكامنة الصغيرة جداً. مقارنة بتغير الحجم في انتقال المرحلة الصلبة إلى السائلة ، فإن تغير الحجم في انتقال المرحلة الصلبة إلى الصلبة صغير.

- نعمالانتقال إلى المرحلة الصلبة الصلبة له ميزة واضحة: إنه يجلب المرونة في تصميم الحاوية لأن المتطلبات على الحاوية ليست عالية.بالمقارنة مع مواد تغيير المراحل الصلبة الصلبة، الحرارة الكامنة لتغيير المرحلة لهذه النوعين من المواد، تغيير المرحلة الغاز الصلبة وتغيير المرحلة الغاز السائل، أكبر.

لكن هذين النوعين من مواد تغيير المراحل لديها عيب واضح: أي في عملية تغيير المراحل،سترافق المواد الثنائية التي تشبه تغير المراحل إنتاج كمية كبيرة من الغاز، والتي لديها متطلبات عالية على ضيق الهواء من الحاوية، وبالتالي جعل التصميم سهل معقدة وغير عملية.على الرغم من أن انطالبي تغير المرحلة من مواد تغيير المرحلة الصلبة السائلة أصغر قليلا من ذلك من مواد تغيير المرحلة الغازية السائلة، تغير الحجم خلال عملية تغيير المرحلة الغازية السائلة هو 10 أضعاف تغير الحجم خلال عملية تخزين الحرارة للمواد الصلبة السائلة لتغيير المرحلة.

لذلك، the similar phase change enthalpy and significantly small volume change during the heat storage process make solid-liquid phase change materials considered to be a latent heat storage material with great industrial application value.

هناك تصنيفات مختلفة لمواد تغيير المراحل الصلبة السائلة ، والتي يمكن تقسيمها إلى درجة حرارة منخفضة (< 100C) ،المواد المتوسطة الحرارة (100^200 °C) ومتوسطة الحرارة لتغيير المراحل (200 1000 C) وفقًا لدرجة حرارة تغيير المراحل أثناء انتقال المراحل.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقسيم مواد تغيير المراحل الصلبة السائلة إلى مواد تغيير المراحل العضوية وغير العضوية وفقًا لخصائصها الكيميائية ،أو إلى مواد تغيير المرحلة الاقتصادية وغير الاقتصادية حسب سعر الاستخدام والتكلفةعادةً ما يكون الفرق الرئيسي بين مواد تخزين الحرارة الاقتصادية وغير الاقتصادية هي ما إذا كان السعر مناسبًا للتطبيق على نطاق واسع.

على الرغم من أن بعض مواد تغيير المراحل لديها معايير ترموفيزيقية جيدة للغاية مثل إنثالبية تغيير المراحل والاستقرار الحراري ، إلا أنها مكلفة وغير مناسبة للتطبيقات على نطاق واسع.استخدام على نطاق واسع.