Гипс фазового перехода является одним примером материала хранения тепла интегрированных систем. PCMs включаются в гипс окартон панели, чтобы модерировать тепловую среду в пределах здания. Функция гипса PCM является очень основной. Как воздушная температура в комнате повышения, так что делает температуру стены. Поскольку стенная температура поднимается выше температуры перехода PCM (точка, в который материальная фаза изменений), PCM поглощает тепло и расплавляет в гипсокартоне. Поскольку комнатная температура уменьшается, тепло выпусков PCM и возвращается к телу снова. Aless дорогостоящая и менее большая замена стандартного количества тепла (e..g., каменная кладка или вода) используемый в солнечном нагревании, это в подарке, только произведенном для исследования.
Исследователи полагают, что гипс фазового перехода может сместиться, большая часть кондиционирования лета загружаются к более поздним периодам времени, разрешая клиентам использовать в своих интересах холодный ночной эфир и непиковые служебные уровни. Домашние температуры остаются относительно устойчивыми до всех плавок PCM. Зимой, нагревая PCMs от стандартной печи мог уменьшить печное циклическое повторение и увеличить эффективность. Компьютерные моделирования показывают, что PCM панели могут избавить от необходимости кондиционеры в умеренных зонах климата, таких как части Калифорнии. Это означает, что такие местонахождения будут стоить меньше, чтобы охладить и возможно устранить стоимость установки кондиционеров. Гипсокартон PCM также имеет преимущество перед стандартным количеством тепла в солнечных приложениях нагревания. Поскольку представленная поверхность является настолько большой, и PCM поглощает тепло по узкому диапазону температуры, гипс окартон не должен получить прямой солнечный свет. У гипсокартона PCM есть намного большая емкость хранения тепла, чем делает стандартное количество тепла и обеспечивает превосходную теплопередачу.
Это не требует дополнительной структурной поддержки, и любая добавленная стоимость установки минимальна. Исследователи предполагают, что есть несколько важных соображений, относящихся к объединению PCM в гипс окартон. Во-первых, температура перехода, или температура расплавления, PCM должна быть близкими стандартными или предложенными комнатными температурами. Они были бы 65 к 72°F для доминируемых над нагреванием климатов или 72 к 79°F для того, чтобы охладить климаты, над которыми доминируют. Поскольку PCM использует обмен тепловой энергией от его среды, чтобы управлять фазовым переходом, это изменение состояния от тела до жидкости или жидкости к телу характерно происходит в пределах диапазона температуры только нескольких градусов. Во-вторых, продукт PCM должен быть эффективным, предлагая хорошую теплопередачу, и быть экономичным. Требования состоят в том, что PCM панели разрабатываемый мог сэкономить до 20 процентов затрат создания условий пространства дома.
Керосины, или воски, могут быть лучшим выбором для PCM в гипсокартоне. Они легко доступны, недороги, и плавка при различных температурах, касающихся их углеродистой длины цепочки. В настоящее время, керосин включается в гипсокартон двумя способами, или прямым погружением или пластмассовыми шариками, в которых проникают, которые добавляются к гипсокартону смесь во время производственного процесса.Погружение является самым простым, самый низкий метод калькулирования для того, чтобы сделать гипсокартон PCM . Хотя гипсокартон опустился в керосин, становится водостойким, гипсокартон PCM довольно огнеопасен, если не относился с химикатами замедлителя огня. (Этот процесс не рекомендуется для самосборки.) Шарики полиэтилена, насыщаемые с расплавленным керосином и затем смешанный с влажным гипсом и сжатый в форме листа, также приводят к гипсу производственного качества панелей. По сравнению с подводным гипсокартоном, этот материал является более несгораемым, менее водостойким, и приспосабливает текущему гипсокартону производственному процессу. Обе работы версий хорошо для теплопередачи и хранения, и керосина остаются постоянно в гипсокартоне.
Другие методы и PCMs в настоящий момент изучаются, такие как жирные кислоты, которые прибывают из побочных продуктов сути и овощей.
У дешевых, возобновимых, и легко доступных различных типов жирных кислот также есть различные точки плавления. Жирные кислоты также включаются в гипсокартон погружением или инкапсуляцией и приводят к тем же самым характеристикам тепла и устойчивости, как керосин базировал PCM.
Основная проблема в разработке хранения фазового перехода состоит в том, что диапазон температур, по которым некоторые из материалов изменяют фазу, может быть довольно узким или может быть единственной идеальной температурой, ограничивая использование материала в климатах, где и нагревание и охлаждение важны. Исследователи должны решить некоторые вопросы и обеспечить документацию прежде, чем коммерциализация сможет продолжиться. Проблемы касаются доказательства пожарной безопасности, воспринятого фактора комфорта, и экономической окупаемости от энергосбережении. Относительно гипса PCM, корректная температура перехода для одной области не будет подходящей для другого. Гипсокартон производители может отказаться усложнить их производственные процессы, чтобы принять эти региональные изменения во внимание.
Расширенная емкость хранения PCM-обработанного двойного гипсокартона (два листа гипсокартона присоединенный вместе) может сохранить комнатные температуры близко к верхним пределам комфорта без механического охлаждения. В климатах с большим дневным температурным колебанием ночная вентиляция может использоваться, чтобы разрядить скрытое хранение панелей.