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Un materiale a cambiamento di fase (PCM) è una sostanza che, durante la transizione di fase, rilascia/assorbe energia sufficiente a fornire calore o raffreddamento utile. Generalmente la transizione avviene da uno dei primi due stati fondamentali della materia – solido e liquido – all’altro. La transizione di fase può anche avvenire tra stati non classici della materia, come la conformità dei cristalli, dove il materiale passa dalla conformità a una struttura cristallina alla conformità a un’altra, che può essere uno stato di energia superiore o inferiore.
L’energia rilasciata/assorbita dalla transizione di fase da solido a liquido, o viceversa, il calore di fusione è generalmente molto più alto del calore sensibile. Il ghiaccio, ad esempio, necessita di 333,55 J/g per fondersi, ma l’acqua sale di un ulteriore grado con l’aggiunta di soli 4,18 J/g. L’acqua/ghiaccio è quindi un materiale a cambiamento di fase molto utile ed è stato utilizzato per immagazzinare il freddo invernale e raffreddare gli edifici in estate almeno dai tempi dell’Impero achemenide.
Fondendo e solidificando alla temperatura di cambiamento di fase (PCT), un PCM è in grado di accumulare e rilasciare grandi quantità di energia rispetto all’accumulo di calore sensibile. Il calore viene assorbito o rilasciato quando il materiale passa da solido a liquido e viceversa o quando cambia la struttura interna del materiale; i PCM sono quindi definiti materiali ad accumulo di calore latente (LHS).
I materiali a cambiamento di fase sono costosi?
I PCM a base di paraffina hanno costi materiali tipici di 20-40 dollari/kWh, che li rendono troppo costosi per la maggior parte delle applicazioni edilizie (sia per l’involucro che per le apparecchiature).
Quali sono i migliori materiali a cambiamento di fase?
Le cere di paraffina sono i PCM più comuni per la gestione termica dell’elettronica perché hanno un elevato calore di fusione per unità di peso, hanno un’ampia selezione di punti di fusione, garantiscono un ciclo affidabile, non sono corrosivi e sono chimicamente inerti.
Di cosa è fatto il materiale a cambiamento di fase?
Esistono due classi principali di materiali a cambiamento di fase: i materiali organici (contenenti carbonio) derivati dal petrolio, dalle piante o dagli animali; e gli idrati di sale, che generalmente utilizzano sali naturali provenienti dal mare o da depositi minerali o sono sottoprodotti di altri processi.
Schede Pcm per serre
È inoltre possibile scegliere tra materiale moderno e contemporaneo a cambiamento di fase, nonché tra pe, polimero composito e silicone. e se il materiale a cambiamento di fase è cibo, lattine o filatura.
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Conduttività termica del materiale a cambiamento di fase
Un materiale a cambiamento di fase (PCM) è una sostanza che, durante la transizione di fase, rilascia/assorbe energia sufficiente a fornire calore o raffreddamento utile. In genere, la transizione avviene da uno dei primi due stati fondamentali della materia – solido e liquido – all’altro. La transizione di fase può anche avvenire tra stati non classici della materia, come la conformità dei cristalli, dove il materiale passa dalla conformità a una struttura cristallina alla conformità a un’altra, che può essere uno stato di energia superiore o inferiore.
L’energia rilasciata/assorbita dalla transizione di fase da solido a liquido, o viceversa, il calore di fusione è generalmente molto più alto del calore sensibile. Il ghiaccio, ad esempio, necessita di 333,55 J/g per fondersi, ma l’acqua sale di un ulteriore grado con l’aggiunta di soli 4,18 J/g. L’acqua/ghiaccio è quindi un materiale a cambiamento di fase molto utile ed è stato utilizzato per immagazzinare il freddo invernale e raffreddare gli edifici in estate almeno dai tempi dell’Impero achemenide.
Fondendo e solidificando alla temperatura di cambiamento di fase (PCT), un PCM è in grado di accumulare e rilasciare grandi quantità di energia rispetto all’accumulo di calore sensibile. Il calore viene assorbito o rilasciato quando il materiale passa da solido a liquido e viceversa o quando cambia la struttura interna del materiale; i PCM sono quindi definiti materiali ad accumulo di calore latente (LHS).
Isolamento con materiale a cambiamento di fase
La nostra gamma PlusICE di soluzioni PCM e prodotti associati copre un’ampia gamma di applicazioni tra -100°C (-148°F) e +885°C (+1.625°F) ed è disponibile sia come soluzione PCM standard, sia in una varietà di formati e versioni incapsulate.
La nostra gamma di prodotti PlusICE, che comprende FlatICE, BallICE, TubeICE, Piastre eutettiche e Pouches, ci consente di sviluppare e applicare PCM a base di sali organici e idrati per una varietà di applicazioni in tutto il mondo.
I materiali a cambiamento di fase (PCM) sono prodotti ideali per le soluzioni di gestione termica. Infatti, immagazzinano e rilasciano energia termica durante il processo di fusione e congelamento (passaggio da una fase all’altra). Quando un materiale di questo tipo congela, rilascia grandi quantità di energia sotto forma di calore latente di fusione o di energia di cristallizzazione. Al contrario, quando il materiale si scioglie, una pari quantità di energia viene assorbita dall’ambiente circostante nel passaggio da solido a liquido.
Questa proprietà dei PCM può essere sfruttata in vari modi, ad esempio per l’immagazzinamento di energia termica, dove il calore o il freddo possono essere immagazzinati da un processo o da un periodo di tempo e utilizzati in un momento successivo o in un luogo diverso. I PCM sono anche molto utili per fornire barriere termiche o isolamento, ad esempio nei trasporti a temperatura controllata.