Обзор достижений в области материалов с фазовым переходом для логистики холодовой цепи

В новом научном обзоре оцениваются последние достижения в области низкотемпературных материалов с фазовым переходом (МФП) для логистики холодовой цепи. Особое внимание уделяется разработкам в четырёх категориях МФП: органических, неорганических, эвтектических и полимер-гелевых системах. Авторами работы, опубликованной в Международном журнале холодильного оборудования, являются исследователи из учреждений Сингапура.

Исследование посвящено решениям для пассивного охлаждения, в частности использованию фазовых переходов для аккумулирования и высвобождения тепловой энергии. По сравнению с активным охлаждением пассивные системы с использованием фазовых переходов обеспечивают более высокую энергоэффективность и экологичность за счёт снижения энергопотребления и возможности повторного использования.

В обзоре рассматриваются ключевые проблемы, связанные с использованием PCM в системах холодовой цепи, в том числе переохлаждение, разделение фаз, низкая теплопроводность и утечки во время фазового перехода. В нём также исследуются такие стратегии, как использование загустителей для повышения стабильности материала, а также обсуждаются различные методы герметизации, в том числе макро- и микрогерметизация, для улучшения изоляции.

Исследователи сравнили характеристики разработанных в лаборатории PCM с характеристиками коммерческих продуктов, используя данные моделирования и экспериментальные данные для оценки пригодности этих материалов для транспортировки в холодовой цепи. Особое внимание уделялось температуре фазового перехода, скрытой теплоёмкости, теплопроводности и стабильности формы, которые являются ключевыми факторами при выборе PCM для различных температурных категорий холодовой цепи — от криогенных до охлаждённых условий.

Это исследование отличается от предыдущих обзоров тем, что в нём разработка материалов сочетается с практическими испытаниями, что позволяет получить представление о стратегиях разработки и усовершенствования конструкций для будущих технологий PCM.

«Это исследование предоставит учёным актуальную информацию о разработке рецептур ПФУ и новые стратегии для решения наиболее распространённых проблем, связанных с различными типами ПФУ», — заключили авторы.

Исследование проводилось при поддержке Национального исследовательского фонда (NRF) Сингапура в рамках инициативы «Исследования в области низкоуглеродной энергетики».