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두 번째 축열은 상 변화 없이 온도를 단순하게 상승시키는 것입니다. 이러한 응용 분야의 경우 최소한의 재료/공간에 최대한의 열을 저장하기 위해 저장 재료의 비열 용량과 밀도가 높아야 합니다(저장 용량). 이 효과는 건물의 냉방과 열적 쾌적성을 위해 사용됩니다. PCM에서 환경으로 에너지를 잘 전달하기 위해서는 열전도율도 높아야 합니다.
PCM의 속성
따라서 상 변화 재료는 다음과 같은 특성을 가져야 합니다:
- 부피당 높은 저장 용량 또는 잠열. 이는 핵융합의 몰 열이 높고 동시에 밀도가 높고 비열 용량이 높을 때 달성할 수 있습니다.
- PCM과 환경 간의 빠른 열 교환을 위한 높은 열 전도성
- 과냉각을 방지하고 작동 온도에서 상 변화를 달성하기 위해 핵 생성 속도가 높아야 합니다.
- 상 전이 중 부피 변화가 적어 용기에 가해지는 기계적 스트레스와 고상의 균열을 방지합니다.
- 저장된 에너지당 낮은 비용과 우수한 가용성
- 분해되지 않는 높은 화학적 안정성으로 다양한 용융/냉동 사이클이 가능합니다.
PCM은 유기 물질과 무기 물질의 두 가지 그룹으로 나눌 수 있습니다.
PCM 소재의 장점
유기 물질(주로 탄화수소, 오일, 지방, 탄수화물)은 무기 물질보다 작동 온도가 낮고 열적, 화학적 안정성과 같은 다른 장점도 있습니다.
PCM 소재의 단점
그러나 무기 물질에 비해 유기 물질의 단점은 가연성, 상대적으로 낮은 열 저장 용량, 낮은 열 전도성입니다.
무기 PCM은 주로 소금 수화물과 소금입니다.
대부분 작동 온도가 높고 저렴한 비용으로 사용할 수 있습니다.
단점은 부식성이 있고 종종 큰 부피 변화를 겪을 수 있다는 것입니다.
애플리케이션마다 PCM의 녹는점에 해당하는 다른 작동 온도가 필요합니다.
작동 온도는 실온에 가까운 온도(대부분의 유기 PCM뿐만 아니라 수화 질산 리튬(LiNO3*3 H2O)과 같은 일부 무기 물질의 경우)에서 섭씨 수백도(알칼리 금속염과 같은 무기 물질의 경우)에 이르기까지 다양합니다.
PCM의 열 분석
열 분석은 PCM의 개발 및 특성화를 위한 매우 강력한 도구입니다:
- 열 중량 측정(TGA) 는 열 안정성 또는 분해를 연구하는 데 사용됩니다.
- 시차 주사 열량 측정(DSC) 는 용융 온도(작동 온도)를 측정할 뿐만 아니라 엔탈피 를 측정할 뿐만 아니라 저장 용량에 대한 유용한 정보를 제공하고 비열 용량(Cp).
열전도도 측정에는 여러 가지 알려진 기술이 있으며, 열선 방식은 PCM 애플리케이션에 가장 강력한 방법입니다. 다른 방법으로는 열 흐름 기술과 레이저 플래시 방법이 있습니다. 모든 열전도도 측정 방법에서 특히 어려운 점은 PCM의 상 변화 중에 신뢰할 수 있는 데이터를 정확하게 얻는 것이므로 빠른 핫와이어 방법이 결정적인 이점을 제공합니다.
