Фазопереходные материалы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Институт архитектуры, строительства и дизайна

КБГУ им. Х.М. Бербекова

Фазопереходные материалы

Тхазаплижева А.М., студент 3 курс, направление «Строительство»

Нагоева А.О., студент 3 курс, направление «Строительство»

Россия, г. Нальчик

Аннотация

В данной статье рассматривается фазопереходный материал как источник решения проблем современности.

Ключевые слова: материал, аккумуляция, тепло, холод, энергопотребление.

Abstract

This article discusses the phase-transition material as a source of solving the problems of our time.

Keywords: material, accumulation, heat, cold, energy consumption.

Уменьшение теплопоступлений может достигаться не только теплоизоляцией стен или увлажнением фасадов, но и применением фазопереходных материалов (рис.1), аккумулирующих теплоту или холод. Для этих целей фазопереходные материалы используются уже около 30 лет. Эти материалы могут быть органическими, неорганическими или эвтектическими и должны обладать большой скрытой теплотой на единицу массы, диапазоном температур плавления и отвердевания 15-30 °С или даже больше, в соответствии с диапазоном значений наружной температуры в летний период.

Применение фазопереходных материалов для аккумуляции холода или теплоты заключается в использовании данных материалов непосредственно в наружных ограждениях здания либо в виде аккумулятора, интегрированного в систему ОВК. Это позволяет снизить энергопотребление в период пиковой нагрузки.

Рис. 1. «Фазопереходный материал, установленный в стене»

Применение фазопереходных материалов для аккумуляции холода или теплоты заключается в использовании данных материалов непосредственно в наружных ограждениях здания либо в виде аккумулятора, интегрированного в систему ОВК. Это позволяет снизить энергопотребление в период пиковой нагрузки. фазопереходной аккумулятор отопление вентиляция

Фазопереходный материал содержит 52,5-54,1% октана, 43,9-45,5 нонана и остальное - тетрадекан. Техническим результатом является понижение температуры работы фазопереходного теплоаккумулирующего материала. 2 табл.

Изобретение относится к теплоаккумулирующим материалам и может быть использовано для термостатирования объекта в условиях охлаждения или нагрева извне, в частности в медицине для хранения и транспортировки живых тканей и органов, в приборостроении при создании фазопереходных исполнительных датчиков, работающих при низких температурах.

Известен теплоаккумулирующий материал, содержащий, мас.%:

Таблица 1 «% содержание веществ в теплоаккумулирующем материале»

имеющий температуру плавления 23,5±0,5°С и теплоту плавления 250 кДж/кг (Патент Российской Федерации №2084485, 6 С 09 К 5/06, 20.07.97 Бюл. №22).

Недостатком аналога является слишком высокая температура плавления, что делает невозможным применение в фазопереходных исполнительных датчиках и других теплоаккумуляторах, работающих при низких температурах.

Наиболее близким по технической сущности является теплоаккумулирующий материал на основе предельных углеводородов, содержащий, мас.%: «% содержание веществ в теплоаккумулирующем материале» имеющий температуру плавления 3,8±0,2°С и теплоту плавления 218±0,5 кДж/кг (Патент Российской Федерации .№2084486, 6 С 09 К 5/06, 20.07.97 Бюл. №22).

Таблица 2

Недостатком прототипа является слишком высокая температура его плавления. Использование этого материала не возможно для применения в фазопереходных исполнительных датчиках и других теплоаккумуляторах, работающих при низких температурах.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава для использования в качестве фазопереходного теплоаккумулирующего материала при низкой температуре - 65°С.

Техническим результатом является понижение температуры работы фазопереходного теплоаккумулирующего материала.

Технический результат достигается тем, что предложенный фазопереходный теплоаккумулирующий материал, содержащий предельный углеводород-тетрадекан, дополнительно содержит октан и нонан при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Таблица 3

«% содержание веществ в теплоаккумулирующем материале»

В таблице №4 приведены физико-химические характеристики компонентов предложенного фазопереходного теплоаккумулирующего материала, которые показывают, что свойства компонентов различаются между собой и только при предложенном соотношении компонентов возможно достичь эвтектическую точку.

Таблица 4 Физико-химические характеристики используемых компонентов

Предложенное соотношение компонентов октана и нонана в фазопереходном теплоаккумулирующем материале, содержащем тетрадекан, позволяет получить состав подходящий для использования в фазопереходных исполнительных датчиках, работающих при низких температурах. Кроме того, относительно высокая теплота фазового перехода жидкое - твердое позволяет использовать данный состав как теплоаккумулятор, работающий при низкой температуре - 65°С.

Таким образом, совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет достичь желаемый технический результат.

Фазопереходный теплоаккумулирующий материал готовят следующим образом.

Расчетное количество октана, нонана и тетрадекана сливают в одну лабораторную посуду и тщательно смешивают. При этом получают прозрачный раствор с характерным запахом предельных углеводородов.

Использованные источники

1. Тодорович Мария, Ким Чен. Тюнинг-контроль строительства / / энергия и здания. 2013. Том. 63.-С.45-50

2. Приложений HVAC. Руководство ASHRAE. Глава 61. 2015.- С.32-36

3. Хаяно Акира. «Численное моделирование для анализа тепловых улучшений».- С.24-28.

Размещено на Allbest.ru