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Le miracle de construire la chaleur et le froid: comment les matériaux de phase changent les maisons fraîches pendant l'été chaud?
Au cours de l'été chaud, la demande de refroidissement des maisons déclenche souvent des réflexions profondes des gens sur la consommation d'énergie et les impacts environnementaux.Les matériaux à changement de phase (PCM) sont progressivement devenus la clé pour résoudre ce problème en raison de leurs propriétés thermiques uniques.
Le matériau de changement de phase est une substance qui peut libérer ou absorber une grande quantité d'énergie pendant le processus de changement de phase, il a donc une excellente capacité de refroidissement.
Le principe de travail des matériaux de changement de phase est de stocker et de libérer l'énergie par la transition entre les états solides et liquides du matériau.Lorsque la température monte en flèche, ces matériaux absorbent la chaleur et le transforment en état liquide, réduisant ainsi la température de l'environnement environnant;Dans un tel processus, les matériaux à changement de phase peuvent absorber et libérer la chaleur beaucoup plus élevée que le stockage général sensible à la chaleur, ce qui rend leur application dans les systèmes de refroidissement des bâtiments particulièrement importants.
À l'heure actuelle, les matériaux à changement de phase sont principalement divisés en deux catégories: les matériaux organiques (tels que les matériaux à base de carbone d'origine pétrolière ou végétale) et les hydrates salins inorganiques.Le choix de ces matériaux dépend de leur point de fusion, de leur chaleur latente de fusion et de coût.
Par exemple, l'eau et la glace sont des matériaux de changement de phase extrêmement efficaces car ils stockent l'énergie froide en été et les libèrent lorsque les températures changent.
Les matériaux de changement de phase organiques ont généralement une conductivité thermique plus faible, ce qui les fait nécessiter une conductivité thermique plus élevée pendant le refroidissement.Relativement parlant, les matériaux inorganiques tels que les hydrates de saumure fonctionnent mieux dans la capacité de stockage thermique du volume et la conductivité thermique.Le développement et l'application de ces matériaux ont été témoins de l'évolution de plusieurs générations et ont une position de plus en plus importante dans diverses applications commerciales.
Alors que le coût de l'électricité renouvelable continue de diminuer, le potentiel des matériaux de changement de phase dans le refroidissement des bâtiments est de plus en plus évalué.Dans ces zones estivales chaudes, comme l'Amérique du Nord, l'Australie et l'Europe du Sud, il existe un décalage de pointe entre la demande d'électricité publique et la production d'énergie solaire, ce qui rend nécessaire une stratégie de stockage thermique efficace.Les matériaux à changement de phase fournissent une solution efficace qui peut stocker une chaleur excessive pendant la journée et la libérer pendant la demande de pointe.
L'application de matériaux de changement de phase ne se limite pas au domaine de la construction, mais de nombreuses industries telles que Medical, le transport alimentaire et le refroidissement électronique adoptent également cette technologie en grande quantité.Surtout dans la technologie de refroidissement émergente du «stockage de glace», ces matériaux ont été largement utilisés dans les systèmes de réfrigération commerciaux.
En réduisant la dépendance à l'égard de l'équipement de refroidissement traditionnel, les matériaux de changement de phase sont conçus pour réduire la consommation d'énergie tout en améliorant l'efficacité du refroidissement.
Cependant, les matériaux de changement de phase sont également confrontés à certains défis de leur application.Dans des environnements à haute température ou à haute pression, les propriétés de certains matériaux peuvent changer, entraînant une dégradation des performances, ce qui nécessite une prudence particulière lors de leur utilisation.De plus, la prévention de la séparation du changement de phase ou de la fusion inégale des matériaux de changement de phase pendant le recyclage répété est également un problème important dans le développement technologique actuel.
Avec l'avancement de la technologie, la technologie d'emballage et d'intégration des matériaux de changement de phase est également en constante évolution.La technologie de micropackage permet de combiner les matériaux de changement de phase avec des matériaux de construction, stockant ainsi efficacement l'énergie thermique à l'intérieur de la structure.À l'avenir, avec le développement de matériaux de changement de phase plus efficaces et leur applicabilité dans les bâtiments intelligents, il peut être plus largement impliqué dans la conception et la transformation architecturales.
Sur la voie du développement durable, l'émergence et l'application de matériaux de changement de phase sont sans aucun doute un choix idéal pour lutter contre le changement climatique et la tension énergétique.À mesure que notre technologie mûrit, comment intégrer pleinement ces matériaux intelligents dans la conception architecturale future pour obtenir un environnement de vie vraiment économe en énergie et confortable sera un sujet à réfléchir?
