Fazių keitimo medžiagos (PCM)pastaruoju metu pramonėje sulaukė didelio dėmesio. Ekspertai pažymi, kad šių medžiagų pritaikymas šiluminės energijos kaupimui pramonės ir statybų sektoriuose-būtent technologijos, skirtos ilgalaikiam-šilumos ar šalčio išlaikymui-, artėja prie komercinės brandos. Bet kas tiksliai yra fazės keitimo medžiagos ir ar jų rinkos perspektyvos tikrai pateisins lūkesčius?
Visuotinis atšilimas yra vienas iš svarbiausių aplinkosaugos iššūkių, su kuriuo šiandien susiduria pasaulis. Moksliniai tyrimai rodo, kad itin išaugo ekstremalių karščių dažnis, trukmė ir geografinis mastas, o tai kelia didelę grėsmę žmonių sveikatai. Nors šildymo, vėdinimo ir oro kondicionavimo (ŠVOK) sistemos gali veiksmingai sumažinti patalpų šiluminį įtampą, jos negali apimti lauko scenarijų, tokių kaip gaisrų gesinimas, kariniai mokymai ir statybos. Esant aukštai temperatūrai, intensyviai veiklai ir apsauginiams drabužiams, ribojantiems prakaito išgaravimą, lauke dirbantys darbuotojai gali susižaloti dėl karščio ir sumažėti darbo efektyvumas. Todėl asmeninio vėsinimo technologijos, reguliuojančios naudotojo mikroklimatą, tapo svarbiais sprendimais.
Asmeniniai vėsinantys drabužiai visų pirma gaminami naudojant tris technologijas: oru vėsinamus drabužius (ACG), skysčiu{1}}aušinamus drabužius (LCG) ir fazinio- vėsinimo drabužius (PCG). ACG naudoja kompresorių, kad tiektų atšaldytą orą, kuris padidina prakaito išgaravimą ir konvekcinius šilumos nuostolius iš odos; LCG užtikrina laidų aušinimą per cirkuliuojančius šalto{4}}skysčio vamzdelius; ir PCG, kaip pasyvios aušinimo sistemos, sugeria kūno šilumą per latentinę PCM lydymosi šilumą, todėl nereikia jokios išorinės įrangos ir užtikrina puikų nešiojamumą.
Ilgą laiką esant aukštai{0}}temperatūrai, daug{1}}drėgmei, žmogaus kūnas patiria šiluminį stresą ir žymiai sumažina darbo efektyvumą. Asmeniniai aušinimo drabužiai (PPCG) efektyviai sumažina karščio įtampą ir pagerina šiluminį komfortą, nes reguliuoja drabužio mikro-aplinką, todėl jie ypač tinka lauko darbuotojams.
Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos aušinimo našumui
- Medžiagos: pirmenybė turėtų būti teikiama PCM, turintiems didelę latentinę -šiluminę talpą, lydymosi tašką, atitinkantį žmogaus šiluminio -komforto diapazoną ir aukštą šilumos laidumą.
- Inkapsuliacijos dizainas: rekomenduojama tolygiai paskirstyti atitinkamą kiekį PCM per termiškai jautrias liemens vietas ir už PCM kišenių uždėti izoliacinį sluoksnį, kad šiluma prasiskverbtų sulėtintai.
- Poveikis aplinkai: aušinimo efektyvumas gali šiek tiek sumažėti esant ekstremalioms temperatūroms arba esant didelei{0}}drėgmei.
Apkrovos{0}}sukeltas medžiagų apykaitos mokestis
Be pageidaujamo vėsinimo efekto, papildomas PPCG svoris padidina naudotojo medžiagų apykaitą ir taip sumažina grynąjį vėsinimo efektyvumą.
Aušinimo trukmės apribojimas
Veiksmingo aušinimo trukmę riboja negrįžtamas fazės{0}}PCM keitimo procesas ir taikymo scenarijų specifika. Novatoriški metodai-, pvz., PCM su skirtingais lydymosi taškais derinimas arba skysčio-aušinimo kilpų integravimas-, siūlo daug žadančių strategijų, kaip padidinti aušinimo patvarumą, ir nusipelno tolesnio tyrimo.
Šiuolaikinės programos
Šiuolaikinėje praktikoje nešiojamieji aušinimo ledo žiedai ir apyrankės (izoterminiai maišeliai) yra tipiškų PCM taikymo pavyzdžių. Šie gaminiai palaiko vėsią mikro-aplinką, tiksliai valdydami PCM lydymosi ir pakartotinio kietėjimo ciklus, taip sukurdami efektyvią šilumos perdavimo sistemą.
