Kiinteäfaasimuutosmateriaaleihin

Kiinteäfaasimuutosmateriaaleihin, usein lyhennettynä PCM (Phase Change Materials), ovat aineita, jotka varastoivat ja vapauttavat energiaa sulamis- ja jäätymisprosessinsa aikana. Tämä ominaisuus tekee niistä hyödyllisiä lämpötilan säätelyssä. Kun PCM sulaa, se imee lämpöenergiaa ympäristöstä pitäen lämpötilan vakaana. Kun se jähmettyy, se vapauttaa varastoituneen energian, vapauttaen lämpöä ja nostaen lämpötilaa. Materiaalin sulamispiste määrittää sen käyttölämpötila-alueen.

PCM-materiaaleja on kahta päätyyppiä: orgaanisia ja epäorgaanisia. Orgaaniset PCM:t, kuten parafiinit ja rasvahapot, ovat yleensä myrkyttömiä ja kemiallisesti inerttejä, mutta niiden energiatiheys voi olla alhaisempi. Epäorgaaniset PCM:t, kuten suolojen hydraatit, tarjoavat korkeamman energiatiheyden, mutta ne voivat olla korroosiivisia ja niillä voi olla syklisiä stabiiliusongelmia. Tunnetaan myös pseudokiinteäfaasimuutosmateriaalit, jotka ovat seoksia, jotka muuttuvat pehmeiksi ja tahmeiksi muuttumatta täysin nesteeksi.

PCM-materiaalien sovellukset ovat laajoja. Rakennusteollisuudessa niitä käytetään parantamaan energiatehokkuutta rakennusten seinissä ja katoissa, tasoittaen sisälämpötilan vaihteluita ja vähentäen lämmitys- ja jäähdytystarvetta. Elektroniikassa PCM:t voivat auttaa ylikuumenemisen estämisessä. Kuljetuksessa niitä käytetään lämpötilaherkkien tavaroiden, kuten lääkkeiden ja elintarvikkeiden, kuljetuksessa. Myös aurinkoenergian varastoinnissa ja tekstiileissä PCM-materiaaleja hyödynnetään.