انرژی حرارتی را به دو صورت انرژی گرمایی محسوس و نهان میتوان در مواد ذخیره نمود. در ذخیره انرژی محسوس انرژی حرارتی با افزایش دمای جسم جامد یا مایع در آن ذخیره میشود. میزان انرژی محسوس ذخیره شده در جسم تابعی از دما، ظرفیت گرمایی ویژه و مقدار جسم میباشد. ذخیره انرژی گرمایی توسط جسم به صورت نهان به هنگام تغییر فاز جسم از حالت جامد به مایع یا مایع به گاز و یا جامد به جامد صورت میگیرد. مواد تغییر فاز دهنده انرژی را به صورت گرمای نهان ذوب ذخیره میکنند. همان طور که گفته شد ذخیرهسازی گرما از سه طریق تغییر فاز صورت میگیرد، در حالت اول که تغییر فاز از جامد به جامد است به دلیل اینکه انتقال گرما بسیار آهسته و اندک میباشد مناسب نیست. در حالت دوم یعنی تغییر فاز ا مایع به گاز هم به دلیل نیاز به گرما و حرارت بالا و همچنین ایجاد حجم فشار بالای گاز عملی نمیباشد. اما تغییر فاز از جامد به مایع مناسب تر است که این ویژگی در مواد تغییر فاز دهنده pcm وجود دارد، که در دمای ثابت با جذب گرما از فاز جامد به مایع تبدیل میشوند. این مواد انرژی را تقریباً در همان دمایی که جذب میکنند، آزاد نیز میکنند. pcm در دمای اتاق جامد هستند.
ویژگی ها
- در شاخه مهندسی از مواد تغییر فاز دهنده برای بکارگیری و ذخیره انرژی استفاده میشود.
- مناسب برای حفظ دمای آسایش
- این مواد تمایل به افزایش ذخیرهسازی حرارت ده برابر بیشتر از آب و سنگ و زمین دارند.
- ازنظر شیمیایی پایدارند.
- قابل بازیافت هستند.
- غیر واکنش پذیرند.
- دارای طول عمر
دسته بندی
- پارافین و اسیدهای چرب
- مواد معدنی، هیدراتهای نمک
- مواد ترکیبی
- مواد جاذب رطوبت
مزایا:
منجمد شدن بدون سرد کردن بسیار، قابلیت ذوب یکنواخت، سازگاری با مواد ساخت و ساز، تفکیک ناپذیر ، دارای خواص شیمیایی ثابت، داشتن دمای همجوشی بالا، امن ، قابل بازیافت ،متریال pcm شامل کربوهیدرات و چربی هارا می توان از منابع تجدیدپذیر تولید کرد. دارای نقطه ذوب بالا، چگالی ذخیرهسازی حجمی بالاتر از ترکیبات آلی معایب: آمار و اطلاعات کمی در مورد خواص ترموفیزیکی آن موجود است و استفاده از این مواد بسیار جدید نیازمند افزار ذخیرهسازی حرارتی هستند.
معایب:
هدایت حرارتی کم در حالت جامد و نرخ انتقال حرارت بالا در طول چرخه انجماد ، ظرفیت ذخیره سازی گرمای نهان حجمی پایین ، قابل اشتعال ، هزینه بر به دلیل نیاز به تصفیه کامل نفت.