Fasändringsmaterial

Fasändringsmaterial (PCM, phase-change material) är ämnen som lagrar och frigör termisk energi när de övergår mellan fast och flytande fas. Vid smältning absorberar de latensvärme och vid stelning avger de latensvärme, vilket gör att temperaturen kan hållas nära övergångstemperaturen under energiutbytet. Denna egenskap gör PCM användbara för energilagring och termisk reglering i olika system.

PCM kan delas in i olika grupper. Organiska PCM inkluderar paraffiner och fettsyrebaserade material, medan oorganiska PCM ofta är salt hydrater. Eutektiska blandningar kombinerar flera komponenter för att få bestämda smältpunkter. Valet av PCM påverkas av smältpunkt, latensvärme per kilogram, termisk cykelbeständighet och kemisk stabilitet. Många PCM används i form av kapslar eller kompositmaterial för att undvika läckage och förbättra mekanisk styrka och värmeledning. Encapsulering och olika matrisstrukturer (t.ex. mikrokapslar, makro- eller suportmaterial) är vanliga tekniker för att integrera PCM i byggnader, textilier och produkter.

Användningar sträcker sig från byggnads- och byggnadsmaterial, där PCM som inbyggd eller tilläggsisolering jämnar ut temperaturvariationer, till passiva och aktiva energilagringssystem, kyl- och värmeapplikationer, textilier och wearables samt kylkedjeapplikationer och elektronikkylningslösningar. Fördelar inkluderar ökad energiinverkan, minskade HVAC-behov och mer stabil drift av temperaturkänsliga processer. Begränsningar innefattar kostnad, behov av läckagesäker kapsling, relativt låg termisk konduktivitet och ibland begränsad långtidssäkerhet vid flera cykler. Olika PCM utvecklas kontinuerligt för olika temperaturspann och tillämpningar.