Craidd Technolegol Almaeneg: Integreiddio Perffaith o Raean a PCM
Mae ymchwil arloesol gan dimau gwyddonol yr Almaen wedi gosod y sylfaen dechnegol ar gyfer PCM-wedi'i drwythograean. Mae'r broses graidd yn cynnwys defnyddio graean mandyllog naturiol (graean basalt yn ddelfrydol gyda mandylledd o 30%-40%) fel cludwr, y mae octadecane (sylwedd newid cyfnod hylif solet) yn cael ei chwistrellu i mewn iddo trwy darlifiad gwactod i ffurfio deunydd storio ynni cyfansawdd. Mae tymheredd newid cyfnod Octadecane yn cael ei reoli'n fanwl gywir ar 24 gradd - y trothwy critigol ar gyfer cysur thermol dynol. Pan fydd y tymheredd amgylchynol yn uwch na 24 gradd, mae octadecane yn amsugno gwres ac yn toddi o solid i hylif; pan yn is na 24 gradd, mae'n rhyddhau gwres ac yn solidoli, gan greu "byffro tymheredd" trwy drawsnewidiadau cyfnod.
Mae profion yn dangos bod y deunydd cyfansawdd hwn yn cyflawni dwysedd storio thermol o 180kJ/kg, 5-8 gwaith yn fwy na choncrit cyffredin. Yn hollbwysig, mae strwythur mandyllog y graean yn darparu "cynhwysydd" sefydlog ar gyfer y PCM, gan atal gollyngiadau - mater cyffredin gyda deunyddiau newid cyfnod pur - gan ymestyn ei oes gwasanaeth i dros 20 mlynedd, gan gyfateb i oes strwythurau adeiladu.
Senarios Cais: Chwyldro Ynni o Waliau i Dai Goddefol
Mewn cymwysiadau adeiladu, mae graean wedi'i drwytho gan PCM yn dangos-effeithiau arbed ynni sylweddol. Pan gaiff ei ddefnyddio fel llenwad wal, mae'n sefydlogi amrywiadau tymheredd dan do trwy ei gylch rhyddhau amsugno gwres. Mae data maes o brosiect tŷ goddefol Stuttgart yn dangos: mae waliau allanol wedi'u llenwi â'r deunydd hwn yn lleihau tymheredd dan do uchaf yr haf 4-6 gradd ac yn cynyddu tymheredd isaf y gaeaf 3-5 gradd, gan dorri'n uniongyrchol y defnydd o ynni aerdymheru 35%.
Mae ei egwyddor weithredol yn gorwedd wrth gyfateb llwythi amgylcheddol yn ddeinamig: yn ystod y dydd, mae golau'r haul yn gwresogi'r wal, ac mae'r deunydd yn amsugno ac yn storio gwres; yn y nos, wrth i'r tymheredd ostwng, mae'n rhyddhau gwres i gynnal tymheredd yr ystafell, gan leihau'r ddibyniaeth ar systemau oeri neu wresogi gweithredol. Mae'r model "storio ynni goddefol" hwn yn arbennig o effeithiol mewn rhanbarthau tymherus. Mae prosiectau peilot yn yr Almaen a basn Afon Yangtze Tsieina wedi cyflawni dros 30% o arbedion ynni blynyddol mewn adeiladau.
Mantais Cost: Graddio Technoleg Newid Cyfnod
O'i gymharu â deunyddiau newid cyfnod traddodiadol, mae graean wedi'i drwytho gan PCM yn cynnig mantais cost "dimensiwn-lleihau". Mae'r costau cynhyrchu presennol ar raddfa fawr oddeutu ¥85/m³, dim ond 40% o ddeunyddiau micro-gapsiwl newid cyfnod traddodiadol (sy'n costio tua ¥ 210/m³). Mae'r gostyngiad mewn costau yn deillio o: graean naturiol sydd ar gael yn eang gyda chostau mwyngloddio isel; prosesau darlifiad gwactod syml sy'n osgoi synthesis cemegol cymhleth; ac octadecane sy'n deillio o gwyr planhigion gyda chostau deunydd crai y gellir eu rheoli.
O safbwynt cylch bywyd, mae'r fantais gost hon hyd yn oed yn fwy amlwg. Ar gyfer preswylfa 100㎡, mae buddsoddiad cychwynnol mewn llenwi waliau graean trwythedig PCM yn cynyddu ~¥ ¥5,000 yn unig, ond mae arbedion trydan blynyddol yn cyrraedd ¥800-1,200, gydag ad-daliad mewn 5-6 blynedd. Dros oes 20 mlynedd y deunydd, mae cyfanswm y buddion arbed ynni yn cyrraedd ¥ 16,000-24,000, gan glirio'r rhwystr economaidd ar gyfer hyrwyddo adeiladau gwyrdd ar raddfa fawr.