கொள்கையளவில், சூரிய வெப்பமூட்டல் என்பது கட்டிடங்களுக்கான ஒரு மிகச்சிறந்த புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் தீர்வாகும். அது தூய்மையானது, ஏராளமாகக் கிடைக்கக்கூடியது மற்றும் இலவசமாகக் கிடைப்பது. ஆயினும், பல தசாப்தங்களாக, ஒரு அடிப்படைக் குறைபாடு சூரிய வெப்ப ஆற்றல் அதன் முழுத் திறனை எட்டுவதைத் தடுத்து வருகிறது:சூரியன் கேட்பதன் பேரில் பிரகாசிப்பதில்லை.பகல் நேரங்களில் சூரிய ஆற்றல் அபரிமிதமாகக் கிடைக்கிறது, பின்னர் மாலை மற்றும் இரவு நேரங்களில் வெப்பத் தேவை உச்சத்தை அடையும்போது அது துல்லியமாக மறைந்துவிடுகிறது. மேகமூட்டமான நாட்களும் குளிர்கால மாதங்களும் இந்தப் பிரச்சனையை மேலும் சிக்கலாக்குகின்றன, இதனால் கட்டிடத்தில் வசிப்பவர்கள் மாற்று புதைபடிவ எரிபொருள் அமைப்புகளைச் சார்ந்திருக்க வேண்டிய நிலைக்குத் தள்ளப்படுகிறார்கள்.

பாரம்பரிய வெப்ப சேமிப்பு முறைகள் — குறிப்பாக வெந்நீர்த் தொட்டிகள் — இந்த இடைவெளியை நிரப்ப முயன்றுள்ளன, ஆனால் அவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க வரம்புகள் உள்ளன. நீர் வெப்பத்தைத் திறம்படச் சேமிக்கிறது, அதாவது கணிசமான அளவு ஆற்றலைச் சேமிக்க அதன் வெப்பநிலை கணிசமாக உயர வேண்டும். இதன் விளைவாக, பெரிய, பருமனான தொட்டிகள் உருவாகின்றன; அவை கட்டிடத்தின் மதிப்புமிக்க இடத்தை எடுத்துக்கொள்கின்றன, கணிசமான காத்திருப்பு வெப்ப இழப்புகளைச் சந்திக்கின்றன, மேலும் நீரை வெளியேற்றும்போது படிப்படியாகத் தரம் குறைந்த வெப்பத்தையே வழங்குகின்றன. இடப்பற்றாக்குறை உள்ள பல மாடிக் கட்டிடங்கள் மற்றும் நகர்ப்புற குடியிருப்பு வளாகங்களுக்கு, இந்த அமைப்புகள் நடைமுறைக்குச் சாத்தியமற்றவை.

தற்போது, ​​கிளேசியர் கூலண்ட் நிறுவனத்தின் ஆய்வகங்களிலிருந்து ஒரு புரட்சிகரமான தீர்வு வெளிவந்துள்ளது:துடுப்புக் குழாய் நிலை மாற்ற வெப்ப சேமிப்பு வெப்பப் பரிமாற்றிகள்மேம்பட்ட நிலை மாற்றப் பொருட்களின் அசாதாரண மறை வெப்பத் திறனைப் பயன்படுத்தும் இந்தத் தொழில்நுட்பம், சூரிய வெப்பமூட்டும் அமைப்புகளால் என்ன சாதிக்க முடியும் என்பதை அடிப்படையாக மறுவரையறை செய்கிறது.

மறை வெப்ப சேமிப்பின் அறிவியல்

இந்தப் புத்தாக்கத்தின் மையத்தில் கிளேசியர் கூலன்ட் அமைந்துள்ளது.எல்எம்-எக்ஸ்ஆர்-53மிகப் பெரிய அளவிலான வெப்ப ஆற்றலை, துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பநிலையில் சேமித்து வெளியிடுவதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு தனியுரிமை நிலை மாற்ற ஊடகம்.53°Cபடிப்படியாக வெப்பமடையும் வழக்கமான பொருட்களைப் போலல்லாமல், நிலை மாற்றப் பொருட்கள் தங்களின் பௌதிக நிலையை மாற்றுவதன் மூலம் — அதாவது திட நிலையிலிருந்து திரவ நிலைக்கு மாறுவதன் மூலம் — ஆற்றலை உறிந்துகொள்கின்றன. அவ்வாறு செய்வதன் மூலம், நடைமுறைக்கு உகந்த எந்தவொரு சேமிப்பு ஊடகத்தையும் விட, ஓரலகு நிறைக்கு அவை மிக அதிக ஆற்றலைச் சேமித்து வைக்கின்றன.

புள்ளிவிவரங்கள் ஒரு வலுவான கதையைச் சொல்கின்றன. கிளேசியர் கூலன்ட் LM-XR-53, இவ்வளவு மறை வெப்பத் திறனை வழங்குகிறது.268.9 J/gஇதை எளிமையாகப் புரிந்துகொள்ள, ஒரு கிலோகிராம் இந்தப் பொருளை உருக்குவதற்குத் தேவைப்படும் ஆற்றலானது, அதே நிறையுள்ள நீரை 64 டிகிரி செல்சியஸுக்கும் அதிகமாகச் சூடாக்குவதற்குச் சமமாகும். இந்த அசாதாரணமான ஆற்றல் அடர்த்திதான், கச்சிதமான, உயர் செயல்திறன் கொண்ட வெப்பச் சேமிப்பைச் சாத்தியமாக்குகிறது.

துடுப்புக் குழாய் நன்மையை வடிவமைத்தல்

கிளேசியர் கூலன்ட் அமைப்பின் சிறப்பானது, நிலை மாற்றப் பொருளையும் தாண்டி விரிவடைகிறது — அது ஒருங்கிணைப்பில் உள்ளது.எல்எம்-எக்ஸ்ஆர்-53ஒருதுடுப்புக் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றி கட்டமைப்புஅது முழுமையான செயல்திறன் திறனை வெளிக்கொணர்கிறது. இந்த வடிவமைப்பு, சுழலும் வெப்பப் பரிமாற்றத் திரவத்திற்கும் சேமிப்பு ஊடகத்திற்கும் இடையிலான வெப்பப் பரிமாற்றப் பரப்பை வியத்தகு முறையில் அதிகரிக்கும் நீட்டிக்கப்பட்ட துடுப்புப் பரப்புகளைக் கொண்ட ஒரு கச்சிதமான வெப்பப் பரிமாற்றிக்குள் PCM-ஐ உட்பொதிக்கிறது.

இந்தக் கட்டமைப்புத் தேர்வு தன்னிச்சையானது அல்ல. கிளேசியர் கூலன்ட் பொறியியல் குழு நடத்திய ஆய்வானது, இயக்க அளவுருக்களுக்கும் அமைப்பின் செயல்திறனுக்கும் இடையிலான தொடர்பை மிகத் துல்லியமாக அளவிட்டுள்ளது. இந்தக் கண்டுபிடிப்புகள், அமைப்பு வடிவமைப்பாளர்களுக்கு வழிகாட்டுவதாகவும், செயல்படுத்தக்கூடியதாகவும் உள்ளன:

சமவெப்ப வெளியேற்றம்: மறைக்கப்பட்ட நன்மை

நிலை மாற்ற வெப்ப சேமிப்பின் மிகவும் குறைவாக மதிப்பிடப்பட்ட நன்மைகளில் ஒன்று என்னவென்றால்சமவெப்ப வெப்ப வெளியீடுபனிப்பாறை குளிரூட்டிஎல்எம்-எக்ஸ்ஆர்-53அது தன் சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலை வெளியேற்றும்போது, ​​ஏறக்குறைய 53°C என்ற நிலையான வெப்பநிலையில் அவ்வாறு செய்கிறது. இது நீர் அடிப்படையிலான சேமிப்பிலிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்டது, ஏனெனில் அதில் தொட்டி குளிர்வடையும்போது வெளியீட்டு வெப்பநிலை சீராகக் குறைகிறது.

கட்டிட வெப்பமூட்டும் பயன்பாடுகளுக்கு, இந்த சமவெப்பப் பண்பு மேம்பட்ட வசதி மற்றும் அமைப்புத் திறனை அளிக்கிறது. ரேடியேட்டர்கள் மற்றும் தரைக்கீழ் வெப்பமூட்டும் அமைப்புகள், வெளியேற்றச் சுழற்சி முழுவதும் ஒரு சீரான விநியோக வெப்பநிலையைப் பெறுவதால், சிக்கலான கலவை வால்வுகள் மற்றும் வெப்பநிலை ஈடுசெய் கட்டுப்பாடுகளின் தேவை நீக்கப்படுகிறது. வெப்பப் பம்ப் அமைப்புகள், PCM சேமிப்பகத்துடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​மாறிவரும் தேவைக்கு ஏற்ப வெப்பநிலையை ஏற்றி இறக்குவதற்குப் பதிலாக, அவற்றின் உகந்த செயல்திறன் புள்ளியில் இயங்க முடியும்.

குடும்ப அளவிலிருந்து மாவட்ட அளவிற்கு

கிளேசியர் கூலன்ட் துடுப்புக் குழாய் PCM வெப்பப் பரிமாற்றி இயல்பாகவே விரிவாக்கக்கூடியது. தனி வீடுகளைப் பொறுத்தவரை, கூரை சூரிய வெப்ப சேகரிப்பான்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படும் ஒரு சிறிய அலகு, ஆண்டு முழுவதும் பெரும்பாலான இட வெப்பமாக்கல் மற்றும் வீட்டு உபயோக வெந்நீர் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய முடியும். இதற்கு இணையான நீர் சேமிப்பு அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இதன் இடத் தேவை 74% குறைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் காரணமாக, இந்த அமைப்புகளைப் பயன்பாட்டு அறைகள், அடித்தளங்கள் ஆகியவற்றில் நிறுவலாம் அல்லது கட்டிட முகப்புகளில்கூட ஒருங்கிணைக்க முடியும்.

மாவட்ட வெப்பமூட்டும் அளவில், PCM வெப்பப் பரிமாற்றிகளின் வரிசைகள் பெரிய சூரிய வெப்பப் புலங்களின் இடைப்பட்ட தன்மையைச் சமன்செய்து, முழுப் பகுதிகளிலும் வெப்ப உற்பத்தியை வெப்பத் தேவையிலிருந்து பிரிக்கின்றன. இந்த பிரிப்பு, சூரிய மாவட்ட வெப்பமூட்டலின் பொருளாதார சாத்தியத்தன்மைக்கு மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் இது உடனடி உச்சத் தேவைக்கு பதிலாக மொத்த வருடாந்திர ஆற்றல் விநியோகத்திற்காக சேகரிப்புப் புலங்களின் அளவைத் தீர்மானிக்க இயக்குநர்களை அனுமதிக்கிறது.

கார்பன் குறைப்பு தாக்கம்

கட்டிடங்கள் தோராயமாக கணக்கிடுகின்றனஉலகளாவிய ஆற்றல் தொடர்பான CO2 வெளியேற்றத்தில் 40%இதில், இட வெப்பமூட்டலே மிகப்பெரிய ஒற்றை இறுதிப் பயன்பாடாக உள்ளது. சீனாவில் மட்டும், கட்டிடங்களை வெப்பமூட்டுவதற்கு ஆண்டுதோறும் 200 மில்லியன் டன்களுக்கும் அதிகமான நிலக்கரிக்கு இணையான எரிபொருள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெப்பமூட்டும் தேவையின் மிகப் பெரிய பகுதியை சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் நம்பகத்தன்மையுடன் பூர்த்தி செய்ய உதவுவதன் மூலம், கிளேசியர் கூலன்ட் பிசிஎம் சேமிப்புத் தொழில்நுட்பம், புதைபடிவ எரிபொருள் நுகர்வை நேரடியாகவும் பெரிய அளவிலும் இடமாற்றம் செய்கிறது.

50 அடுக்குமாடி குடியிருப்புகளைக் கொண்ட ஒரு வழக்கமான நடுத்தர உயர குடியிருப்பு கட்டிடத்தை எடுத்துக்கொள்வோம். ஒரு வழக்கமான கொதிகலன்-மட்டுமே கொண்ட அமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது, ​​கிளேசியர் கூலன்ட் பிசிஎம் சேமிப்புடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு சூரிய வெப்ப அமைப்பானது, வெப்பமூட்டலுக்கான இயற்கை எரிவாயு நுகர்வை 60-70% வரை குறைக்க முடியும். 20 ஆண்டு கால அமைப்பின் ஆயுட்காலத்தில், இது ஒரு கட்டிடத்திற்கு நூற்றுக்கணக்கான டன்கள் கரியமில வாயு வெளியேற்றம் தவிர்க்கப்படுவதற்கு வழிவகுக்கிறது.

முன்னோக்கிய பாதை

உலகெங்கிலும் உள்ள அரசாங்கங்கள் கட்டிட ஆற்றல் விதிமுறைகளைக் கடுமையாக்கி, புதுப்பிக்கத்தக்க வெப்பமூட்டும் கட்டாயங்களை விரிவுபடுத்துவதால், கச்சிதமான, திறமையான வெப்பச் சேமிப்பிற்கான தேவை மேலும் அதிகரிக்கும். ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தின் திருத்தப்பட்ட கட்டிடங்களின் ஆற்றல் செயல்திறன் நெறிமுறை (EPBD) மற்றும் ஏறக்குறைய பூஜ்ஜிய ஆற்றல் கட்டிடங்களை நோக்கிய சீனாவின் தொடர்ச்சியான முயற்சி ஆகிய இரண்டும், கிளேசியர் கூலன்ட் பிசிஎம் (Glacier Coolant PCM) வெப்பப் பரிமாற்றி போன்ற தொழில்நுட்பங்களுக்கு வலுவான ஒழுங்குமுறைச் சாதகங்களை உருவாக்குகின்றன.

தொழில்நுட்பம் தயாராக உள்ளது. பொருளாதாரம் கவர்ச்சிகரமானது. சுற்றுச்சூழல் கட்டாயம் அவசரமானது. உண்மையாகவே நீடித்த வெப்பமூட்டும் தீர்வுகளை வழங்க விரும்பும் கட்டிடக் கலைஞர்கள், கட்டிட உருவாக்குநர்கள் மற்றும் HVAC பொறியாளர்களுக்கு, துடுப்புக் குழாய் நிலைமாற்ற வெப்பச் சேமிப்பானது ஒரு படிப்படியான முன்னேற்றத்தை மட்டுமல்ல, சாத்தியமானவற்றில் ஒரு பெரும் மாற்றத்தையும் குறிக்கிறது. சூரிய வெப்பமூட்டல் இனி நல்ல வானிலைக்கு மட்டும் உரிய நண்பனாக இருக்க வேண்டியதில்லை — கிளேசியர் கூலண்ட் குளிர் ஊடகத்துடன், குறைந்த கார்பன் கொண்ட கட்டப்பட்ட சூழலுக்கு மாறும் பயணத்தில் இது ஒரு நம்பகமான, ஆண்டு முழுவதும் நீடிக்கும் பங்காளியாகும்.