Fāzes maiņas materiāli (PCM)pēdējā laikā ir piesaistījuši ievērojamu uzmanību nozarē. Speciālisti atzīmē, ka šo materiālu izmantošana siltumenerģijas uzglabāšanai rūpniecības un būvniecības sektoros,-proti, tehnoloģijas ilgtermiņa-siltuma vai aukstuma saglabāšanai-tuvojas komerciālam briedumam. Bet kas īsti ir fāzes maiņas materiāli, un vai to tirgus izredzes patiešām atbilst cerībām?
Globālā sasilšana ir viena no galvenajām vides problēmām, ar ko šodien saskaras pasaule. Zinātniskie pētījumi liecina, ka ārkārtēju karstuma notikumu biežums, ilgums un ģeogrāfiskais apjoms ir ievērojami palielinājies, radot nopietnus draudus cilvēku veselībai. Lai gan apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas (HVAC) sistēmas var efektīvi mazināt iekštelpu termisko stresu, tās nevar aptvert āra scenārijus, piemēram, ugunsgrēku dzēšanu, militārās mācības un celtniecību. Augstas temperatūras, intensīvas aktivitātes un aizsargapģērba apstākļos, kas ierobežo sviedru iztvaikošanu, āra darbinieki ir uzņēmīgi pret karstuma -savainojumiem un samazinātu darba efektivitāti. Līdz ar to personīgās dzesēšanas tehnoloģijas, kas regulē lietotāja mikroklimatu, ir kļuvušas par kritiskiem risinājumiem.
Personīgie dzesēšanas apģērbi galvenokārt tiek ražoti, izmantojot trīs tehnoloģijas: gaisa-dzesējamus apģērbus (ACG), ar šķidrumu{1}}dzesējamus apģērbus (LCG) un fāzes-dzesēšanas apģērbus (PCG). ACG izmanto kompresoru, lai piegādātu atdzesētu gaisu, kas uzlabo sviedru iztvaikošanu un konvekcijas siltuma zudumus no ādas; LCG nodrošina vadošu dzesēšanu, izmantojot cirkulācijas aukstā{4}}šķidruma caurules; un PCG kā pasīvās dzesēšanas sistēmas absorbē ķermeņa siltumu caur PCM kušanas latento siltumu, neprasot ārēju aprīkojumu un nodrošinot izcilu pārnesamību.
Ilgstoša atrašanās augstas{0}}temperatūras, augsta-mitruma vidē izraisa termisku stresu cilvēka ķermenī un ievērojami samazina darba efektivitāti. Personiskās fāzes-izmaiņas dzesēšanas apģērbi (PPCG) efektīvi mazina siltuma slodzi un uzlabo siltuma komfortu, regulējot apģērba mikro-vidi, padarot tos īpaši piemērotus āra darbiniekiem.
Galvenie faktori, kas ietekmē dzesēšanas veiktspēju
- Materiāli. Prioritāte ir jāpiešķir PCM ar augstu latento -siltuma jaudu, kušanas temperatūru, kas atbilst cilvēka siltuma-komforta diapazonam, un augstu siltumvadītspēju.
- Iekapsulēšanas dizains: ieteicams vienmērīgi sadalīt atbilstošu PCM daudzumu pa termiski jutīgām ķermeņa zonām un pievienot izolācijas slāni ārpus PCM kabatām, lai palēninātu siltuma iekļūšanu.
- Ietekme uz vidi: dzesēšanas efektivitāte var nedaudz samazināties ekstremālās temperatūras vai augsta mitruma apstākļos.
Slodzes{0}}izraisītās vielmaiņas izmaksas
Papildus vēlamajam dzesēšanas efektam PPCG pievienotais svars palielina lietotāja vielmaiņas ātrumu, tādējādi samazinot neto dzesēšanas efektivitāti.
Dzesēšanas ilguma ierobežojums
Efektīvas dzesēšanas ilgumu ierobežo PCM neatgriezeniskais fāzes{0}}maiņu process un lietojuma scenāriju specifika. Novatoriskas pieejas-, piemēram, PCM apvienošana ar dažādiem kušanas punktiem vai šķidruma-dzesēšanas cilpu integrēšana-piedāvā daudzsološas stratēģijas, lai palielinātu dzesēšanas izturību, un tās ir pelnījušas turpmāku izpēti.
Mūsdienu lietojumprogrammas
Mūsdienu praksē pārnēsājami dzesēšanas ledus gredzeni un aproces (izotermiski maisiņi) ir tipisku PCM lietojumu piemērs. Šie produkti uztur vēsu mikro-vidi, precīzi kontrolējot PCM kušanas un atkārtotas sacietēšanas ciklus, tādējādi izveidojot efektīvu siltuma-pārvades sistēmu.
