हमें चरण परिवर्तन सामग्री की आवश्यकता क्यों है?

चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) व्यापक रूप से मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं क्योंकि वे ऊर्जा प्रबंधन, तापमान नियंत्रण और पर्यावरण संरक्षण में अद्वितीय और प्रभावी समाधान प्रदान करते हैं। नीचे चरण परिवर्तन सामग्री का उपयोग करने के लिए मुख्य कारणों की विस्तृत व्याख्या है:

1। कुशल ऊर्जा भंडारण
चरण परिवर्तन सामग्री चरण परिवर्तन प्रक्रिया के दौरान बड़ी मात्रा में थर्मल ऊर्जा को अवशोषित या जारी कर सकती है। यह विशेषता उन्हें कुशल थर्मल एनर्जी स्टोरेज मीडिया बनाती है। उदाहरण के लिए, जब दिन के दौरान पर्याप्त सौर विकिरण होता है, तो चरण परिवर्तन सामग्री थर्मल ऊर्जा को अवशोषित और संग्रहीत कर सकती है; रात या ठंड के मौसम में, ये सामग्री पर्यावरण की गर्मी को बनाए रखने के लिए संग्रहीत गर्मी ऊर्जा जारी कर सकती है।

2। स्थिर तापमान नियंत्रण
चरण संक्रमण बिंदु पर, चरण परिवर्तन सामग्री लगभग निरंतर तापमान पर गर्मी को अवशोषित या छोड़ सकती है। यह पीसीएम को उन अनुप्रयोगों के लिए बहुत उपयुक्त बनाता है जिनके लिए सटीक तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है, जैसे कि दवा परिवहन, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के थर्मल प्रबंधन और इमारतों में इनडोर तापमान विनियमन। इन अनुप्रयोगों में, चरण परिवर्तन सामग्री ऊर्जा की खपत को कम करने और समग्र प्रणाली दक्षता में सुधार करने में मदद करती है।

3। ऊर्जा दक्षता में सुधार करें और ऊर्जा की खपत को कम करें
वास्तुकला के क्षेत्र में, निर्माण संरचनाओं में चरण परिवर्तन सामग्री को एकीकृत करना ऊर्जा दक्षता में काफी सुधार कर सकता है। ये सामग्री दिन के दौरान अतिरिक्त गर्मी को अवशोषित कर सकती है, एयर कंडीशनिंग पर बोझ को कम कर सकती है; रात में, यह गर्मी जारी करता है और हीटिंग की मांग को कम करता है। यह प्राकृतिक थर्मल विनियमन फ़ंक्शन पारंपरिक हीटिंग और कूलिंग उपकरणों पर निर्भरता को कम करता है, जिससे ऊर्जा की खपत कम हो जाती है।

4। पर्यावरण के अनुकूल
चरण परिवर्तन सामग्री मुख्य रूप से कार्बनिक पदार्थों या अकार्बनिक लवणों से बना है, जिनमें से अधिकांश पर्यावरण के अनुकूल और पुनर्नवीनीकरण हैं। पीसीएम का उपयोग ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन और जीवाश्म ईंधन की खपत को कम करने में मदद कर सकता है, पर्यावरण संरक्षण में योगदान और सतत विकास लक्ष्यों को प्राप्त कर सकता है।

5। उत्पाद प्रदर्शन और आराम को बढ़ाएं
उपभोक्ता उत्पादों जैसे कपड़े, गद्दे या फर्नीचर में चरण परिवर्तन सामग्री का उपयोग अतिरिक्त आराम प्रदान कर सकता है। उदाहरण के लिए, कपड़ों में पीसीएम का उपयोग करने से शरीर के तापमान में परिवर्तन के अनुसार गर्मी को विनियमित किया जा सकता है, पहनने वाले के लिए एक आरामदायक तापमान बनाए रखा जा सकता है। एक गद्दे में इसका उपयोग करने से रात में अधिक आदर्श नींद का तापमान मिल सकता है।

6। लचीलापन और अनुकूलनशीलता
चरण परिवर्तन सामग्री को विभिन्न अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न आकृतियों और आकारों में डिज़ाइन किया जा सकता है। उन्हें कणों, फिल्मों में बनाया जा सकता है, या कंक्रीट या प्लास्टिक जैसी अन्य सामग्रियों में एकीकृत किया जा सकता है, जो उपयोग के लिए उच्च स्तर की लचीलापन और अनुकूलनशीलता प्रदान करता है।

7। आर्थिक लाभ में सुधार
यद्यपि चरण परिवर्तन सामग्री में प्रारंभिक निवेश अधिक हो सकता है, ऊर्जा दक्षता में सुधार और परिचालन लागत को कम करने में उनके दीर्घकालिक लाभ महत्वपूर्ण हैं। पारंपरिक ऊर्जा पर निर्भरता को कम करके, चरण परिवर्तन सामग्री ऊर्जा लागत को कम करने और आर्थिक रिटर्न प्रदान करने में मदद कर सकती है।

सारांश में, चरण परिवर्तन सामग्री का उपयोग प्रभावी थर्मल प्रबंधन समाधान प्रदान कर सकता है, उत्पाद कार्यक्षमता और आराम को बढ़ा सकता है, और सतत विकास को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है

कई प्रमुख वर्गीकरण और चरण परिवर्तन सामग्री की उनकी संबंधित विशेषताएं
चरण परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) को उनकी रासायनिक संरचना और चरण परिवर्तन विशेषताओं के आधार पर कई श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, प्रत्येक विशिष्ट अनुप्रयोग लाभ और सीमाओं के साथ। इन सामग्रियों में मुख्य रूप से कार्बनिक पीसीएम, अकार्बनिक पीसीएम, जैव आधारित पीसीएम और समग्र पीसीएम शामिल हैं। नीचे प्रत्येक प्रकार के चरण परिवर्तन सामग्री की विशेषताओं के लिए एक विस्तृत परिचय दिया गया है:

1। कार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री
कार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री में मुख्य रूप से दो प्रकार शामिल हैं: पैराफिन और फैटी एसिड।

-पारफिन:
-Features: उच्च रासायनिक स्थिरता, अच्छा पुन: प्रयोज्य, और आणविक श्रृंखलाओं की लंबाई को बदलकर पिघलने बिंदु का आसान समायोजन।
-Disadvantage: तापीय चालकता कम है, और थर्मल प्रतिक्रिया गति में सुधार के लिए थर्मल प्रवाहकीय सामग्रियों को जोड़ना आवश्यक हो सकता है।

-वसायुक्त अम्ल:
-Features: इसमें पैराफिन की तुलना में अधिक अव्यक्त गर्मी और एक विस्तृत पिघलने बिंदु कवरेज है, जो विभिन्न तापमान आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।
-Disadvantages: कुछ फैटी एसिड चरण पृथक्करण से गुजर सकते हैं और पैराफिन की तुलना में अधिक महंगे हैं।

2। अकार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री
अकार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री में खारा समाधान और धातु लवण शामिल हैं।

-साल्ट वाटर सॉल्यूशन:
-Features: अच्छा थर्मल स्थिरता, उच्च अव्यक्त गर्मी और कम लागत।
-Disadvantages: ठंड के दौरान, देल -डिलैमिनेशन हो सकता है और यह संक्षारक होता है, जिसमें कंटेनर सामग्री की आवश्यकता होती है।

-मेटल लवण:
-Features: उच्च चरण संक्रमण तापमान, उच्च तापमान थर्मल ऊर्जा भंडारण के लिए उपयुक्त।
-Disadvantages: संक्षारण मुद्दे भी हैं और बार -बार पिघलने और जमने के कारण प्रदर्शन में गिरावट हो सकती है।

3। बायोबेड चरण परिवर्तन सामग्री
बायोबेड चरण परिवर्तन सामग्री पीसीएम को प्रकृति से निकाला जाता है या जैव प्रौद्योगिकी के माध्यम से संश्लेषित किया जाता है।

-विशेषताएँ:
-सोन्मी के अनुकूल, बायोडिग्रेडेबल, हानिकारक पदार्थों से मुक्त, सतत विकास की जरूरतों को पूरा करना।
-यह पौधे या पशु कच्चे माल से निकाला जा सकता है, जैसे कि वनस्पति तेल और पशु वसा।

-Disadvantages:
-टैरे उच्च लागत और स्रोत सीमाओं के साथ मुद्दे हो सकते हैं।
-मिनल स्थिरता और थर्मल चालकता पारंपरिक पीसीएम की तुलना में कम हैं, और संशोधन या समग्र सामग्री समर्थन की आवश्यकता हो सकती है।

4। समग्र चरण परिवर्तन सामग्री
समग्र चरण परिवर्तन सामग्री मौजूदा पीसीएम के कुछ गुणों को बेहतर बनाने के लिए अन्य सामग्रियों (जैसे थर्मल प्रवाहकीय सामग्री, समर्थन सामग्री, आदि) के साथ पीसीएम को जोड़ती है।

-विशेषताएँ:
उच्च तापीय चालकता सामग्री के साथ संयोजन, थर्मल प्रतिक्रिया गति और थर्मल स्थिरता में काफी सुधार किया जा सकता है।
-कस्टोमाइजेशन को विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बनाया जा सकता है, जैसे कि यांत्रिक शक्ति बढ़ाना या थर्मल स्थिरता में सुधार करना।

-Disadvantages:
-मैंद प्रक्रिया जटिल और महंगी हो सकती है।
-क्या सामग्री मिलान और प्रसंस्करण तकनीकों की आवश्यकता होती है।

ये चरण परिवर्तन सामग्री प्रत्येक के अपने अद्वितीय फायदे और अनुप्रयोग परिदृश्य हैं। उपयुक्त पीसीएम प्रकार का चयन आमतौर पर विशिष्ट अनुप्रयोग की तापमान आवश्यकताओं, लागत बजट, पर्यावरणीय प्रभाव विचारों और अपेक्षित सेवा जीवन पर निर्भर करता है। अनुसंधान के गहनता और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, चरण परिवर्तन सामग्री का विकास

आवेदन की गुंजाइश और विस्तार की उम्मीद है, विशेष रूप से ऊर्जा भंडारण और तापमान प्रबंधन में।

कार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री और अनंत चरण परिवर्तन सामग्री के बीच क्या अंतर है?

कार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री, पीसीएम और अकार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री दोनों ऊर्जा भंडारण और तापमान नियंत्रण के लिए उपयोग की जाने वाली प्रौद्योगिकियां हैं, जो ठोस और तरल राज्यों के बीच परिवर्तित करके गर्मी को अवशोषित या जारी करते हैं। इन दो प्रकार की सामग्रियों की प्रत्येक की अपनी विशेषताएं और अनुप्रयोग क्षेत्र हैं, और निम्नलिखित उनके बीच कुछ मुख्य अंतर हैं:

1। रासायनिक संरचना:
-ऑर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: मुख्य रूप से पैराफिन और फैटी एसिड सहित। इन सामग्रियों में आमतौर पर अच्छी रासायनिक स्थिरता होती है और यह पिघलने और जमने की प्रक्रियाओं के दौरान विघटित नहीं होगा।
-इनऑर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: खारा समाधान, धातु और लवण सहित। इस प्रकार की सामग्री में पिघलने वाले बिंदुओं की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, और आवश्यकताओं के अनुसार एक उपयुक्त पिघलने बिंदु का चयन किया जा सकता है।

2। थर्मल प्रदर्शन:
-ऑर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: आमतौर पर कम तापीय चालकता होती है, लेकिन पिघलने और जमने के दौरान उच्च अव्यक्त गर्मी होती है, जिसका अर्थ है कि वे चरण परिवर्तन के दौरान बड़ी मात्रा में गर्मी को अवशोषित या जारी कर सकते हैं।
-सोर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: इसके विपरीत, इन सामग्रियों में आमतौर पर उच्च तापीय चालकता होती है, जो तेजी से गर्मी हस्तांतरण की अनुमति देती है, लेकिन उनकी अव्यक्त गर्मी कार्बनिक पदार्थों की तुलना में कम हो सकती है।

3। चक्र स्थिरता:
-ऑर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: अच्छी साइकिलिंग स्थिरता है और महत्वपूर्ण गिरावट या प्रदर्शन में परिवर्तन के बिना कई पिघलने और जमने की प्रक्रियाओं का सामना कर सकती है।
-सोर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: कई थर्मल चक्रों के बाद कुछ अपघटन या प्रदर्शन गिरावट का प्रदर्शन कर सकते हैं, विशेष रूप से उन सामग्रियों को जो क्रिस्टलीकरण से ग्रस्त हैं।

4। लागत और उपलब्धता:
-ऑर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: वे आमतौर पर महंगे होते हैं, लेकिन उनकी स्थिरता और दक्षता के कारण, उनकी दीर्घकालिक उपयोग लागत अपेक्षाकृत कम हो सकती है।
-सोर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: ये सामग्री आमतौर पर कम लागत वाली होती है और बड़े पैमाने पर उत्पादन करने में आसान होती है, लेकिन अधिक लगातार प्रतिस्थापन या रखरखाव की आवश्यकता हो सकती है।

5। आवेदन क्षेत्र:
-ऑर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: उनकी स्थिरता और अच्छे रासायनिक गुणों के कारण, वे अक्सर इमारतों, कपड़ों, बिस्तर और अन्य क्षेत्रों के तापमान विनियमन में उपयोग किए जाते हैं।
-इनऑर्गिक चरण परिवर्तन सामग्री: आमतौर पर थर्मल एनर्जी स्टोरेज और वेस्ट हीट रिकवरी सिस्टम जैसे औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है, जो उनकी उच्च तापीय चालकता और पिघलने बिंदु सीमा का उपयोग कर सकता है।

सारांश में, जब कार्बनिक या अकार्बनिक चरण परिवर्तन सामग्री का चयन करते हैं, तो विशिष्ट अनुप्रयोग आवश्यकताओं, बजट और अपेक्षित थर्मल प्रदर्शन जैसे कारकों पर विचार करने की आवश्यकता होती है। प्रत्येक सामग्री के अपने अद्वितीय लाभ और सीमाएं हैं, जो विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं।