穩定、高效能且對環境友善之建築用蓄熱材料

 

刊登日期:2022/6/14
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德國哈勒-威登堡馬丁路德大學(MLU)與萊比錫大學(University of Leipzig)開發了一項高形狀穩定性、高效率且具有環境友善性之蓄熱材料。由於可以吸收大量的熱量,應用做為牆體材料時,可以大幅提高建築物的能源效率,亦可利用於太陽能發電系統或電池的被動冷卻系統用途。研究團隊開發的是一項透過將物理狀態從固態變為液態,進而可吸收大量熱量之「穩態形狀相變化材料(Shape-stabilized Phase Change Material; SSPCM)」,當材料凝固時,蓄積的熱能會再次釋放。一般為人所知的「穩態形狀相變化材料」則有可以重複使用的環保暖暖包。

在本次研究中,研究團隊將「穩態形狀相變化材料」應用做為建築材料,以大面板裝設於牆壁的方式,即可在晴天吸收熱量,並在溫度下降時散熱,藉此將可望有助於節省能源。經過預估,在適當的條件下,與既有混凝土或牆板相比,每10°C可蓄積多達24倍的熱能。

相較於既有SSPCM,新材料具有更高的機械穩定性,且形狀穩定性、長期循環特性及化學穩定性方面也非常出色。有別於環保暖暖包,混合了新開發材料的面板即使吸收熱量也不會熔化。研究團隊表示,在此項發明中,蓄熱材料被封閉在固體矽酸鹽骨架中,且由於高毛細力而不能逸出。此外,更重要的是,新材料使用的化學物質是同樣使用於洗髮精或乳霜中的無毒脂肪酸,且強化材料強度與熱傳導的添加劑則是使用了稻殼來源的物質。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/220515_heat-storage.html
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