Батарея с термогубкой снижает нагрузку на систему охлаждения

По мере повышения глобальной температуры здания сталкиваются с растущими потребностями в охлаждении, что оказывает давление на энергетические системы и увеличивает потребление электроэнергии.Обычные материалы обладают ограниченным запасом тепла, что вынуждает полагаться на энергоемкое кондиционирование воздуха для поддержания комфортных условий в помещении.Для снижения энергопотребления и сглаживания колебаний температуры необходимы эффективные и масштабируемые материалы для хранения тепла.

Исследователи из Университета Йонсей разработали EMBC16, композит «термальная губка», который действует как компактная тепловая батарея для зданий.Материал накапливает избыточное тепло в течение дня и отдает его при понижении температуры, защищая помещения от экстремальной жары и сокращая годовое потребление энергии на охлаждение на 54%, одновременно сокращая общую потребность в охлаждении на 24,3%.

Этот материал обеспечивает увеличение запаса энергии на 223% по сравнению с простыми глиняными композитами, сохраняя 121,3 джоуля на грамм.Его теплопроводность на 78% выше, и он демонстрирует долговременную стабильность с сохранением емкости более 95,9% после 1000 циклов нагрева и охлаждения и менее 2,2% утечки парафинового компонента.Композит изготавливается путем введения гексадекана в трехмерную пористую структуру из биоугля и монтмориллонитовой глины, рассчитанную на большую площадь поверхности и эффективную теплопередачу.

К основным особенностям исследования относятся:

Высокая энергоемкость 121,3 Дж/г, на 223 % выше, чем у глинистых композитов.
Улучшение теплопроводности на 78% для более быстрой передачи тепла
Долговечность: сохранение емкости на 95,9% после 1000 циклов.
Низкая утечка парафинового материала с фазовым переходом (<2.2%)
Биоминеральный каркас с использованием биоугля и монтмориллонитовой глины.
Димберу Г. Атинафу, руководивший этой исследовательской работой, говорит: «Разработав более экологичную опорную основу для парафина, мы сможем улавливать больше тепла, перемещать его более эффективно и делать это с использованием материалов, полученных из биомассы и минералов земли».