Материаловедение: синергетическое хранение энергии природы и технологий
Основное преимущество встроенного-PCMгалькаКирпичи обусловлены точной рецептурой материала. Техническая группа выбирает в качестве основного материала натуральную гальку (диаметром 5-10 мм) с пористостью 35–45 % и вводит пальмитиновую кислоту (ПКМ растительного происхождения) во внутренние поры с помощью вакуумной перфузии. Температура фазового перехода пальмитиновой кислоты точно контролируется на уровне 28 градусов — верхнего предела комфортной температуры в помещении летом на юге Китая. Когда температура окружающей среды превышает 28 градусов, пальмитиновая кислота плавится из твердого состояния в жидкость, поглощая и сохраняя тепло; когда температура падает ниже 28 градусов, он снова затвердевает, выделяя тепло, образуя естественный «температурный буфер».
Испытания показывают, что плотность теплоаккумулирования этого композитного кирпича составляет 210 кДж/кг, что в 6-8 раз выше, чем у обычных бетонных кирпичей (которые сохраняют около 30 кДж/кг). Что еще более важно, природный минеральный состав гальки хорошо совместим с пальмитиновой кислотой: после 5000 циклов фазового перехода эффективность хранения тепла снижается всего на 3%, что намного ниже отраслевого стандарта в 10%, что обеспечивает стабильный срок службы более 20 лет.
Полевые данные: энергетическая революция в пассивном доме в Шанхае
Применение кирпича в демонстрационном проекте пассивного дома в Шанхае подтверждает практическую эффективность кирпича. В проекте площадью 1200 кв. м для наружных стен и полов используются кирпичи из гальки PCM-без традиционной системы кондиционирования воздуха-, полагающейся исключительно на естественную вентиляцию и терморегуляцию кирпичей.
Летний мониторинг показывает: когда температура наружного воздуха достигает 35 градусов, температура в помещении остается стабильной на уровне 26-28 градусов, что на 6-8 градусов ниже, чем в традиционных зданиях в том же районе (32-34 градуса в помещении), что напрямую снижает потребление энергии для кондиционирования воздуха на 78%. Зимой, поглощая солнечную энергию и тепло внутреннего оборудования, он поддерживает температуру в помещении на уровне 18-20 градусов, сокращая расходы на отопление на 65% (ежемесячная плата за отопление снижается с 28 иен/㎡ до 9,8 иен/㎡). Примечательно, что колебания температуры в помещении составляют всего ±2 градуса, что значительно ниже порога человеческого восприятия, что значительно повышает комфорт.
Патентный барьер: инкапсуляция микрокапсул для предотвращения-утечек
Самой большой проблемой в традиционных приложениях PCM является утечка, которую-встроенные в PCM каменные кирпичи решаются с помощью независимо разработанной технологии инкапсуляции микрокапсул (патент № CN202310156789.3). Перед перфузией ПКМ на внутренних стенках пор гальки формируется наноразмерная силиконовая капсульная мембрана толщиной 5-10 мкм, которая не препятствует передаче тепла и не удерживает ПКМ надежно внутри.
Испытания на ускоренное старение показывают, что после 1000 термических циклов (от -10 до 50 градусов) скорость утечки материала снижается.<0.1%, far below the 1% limit in EU standard EN 15820. This breakthrough allows the bricks to be used in humid environments (e.g., basements, bathrooms), expanding PCM application boundaries. Currently, this patent forms a technical barrier, holding 72% of the domestic phase change energy storage building materials market share.