邵志堯博士成報專欄分享: 相變儲能建築材料
減少碳排放是否一定要犧牲生活質素呢?答案並不是一定的,可以透過技術去節能是其中一種手段,若果我們發明一些物料可以保持在一個人的舒適溫度,又可以減少空調費用四成至五成,這種物料應該很受歡迎,它的名字叫相變儲能材料。相變儲能建築材料兼備普通建材和相變材料兩者的優點,能夠吸收和釋放適量的熱能;能夠和其他傳統建築材料同時使用;不需要特殊的知識和技能來安裝使用蓄熱建築材料;能夠用標準生產設備生產;在經濟效益上具有競爭性。
要認識相變便要重溫中學的物理科,物料在不同溫度和壓力之下會呈現三個態:固態、液態和氣態,其實還有比氣態更自由的等離子態,由固體變液體的相變過程中需要吸收或釋放大量能量,這便是處於一個儲能階段,若果我們能調校一些物料在攝氏20℃附近的相變階段,當溫度高於20℃物料便會吸收熱能,低於20℃物料便會釋放熱能,儲存的能量(Latent Heat)便可以減少空調的費用。
相變儲能建築材料套用於建材的研究始於1982年,由美國能源部太陽能公司發起。20世紀90年代以Phase Change Material(PCM)處理建築材料(如石膏板、牆板與混凝土構件等)的技術發展起來了。隨後,PCM在混凝土試塊、石膏牆板等建築材料中的研究和套用一直方興未艾。1999年,國外又研製成功一種新型建築材料-固液共晶相變材料,在牆板或輕型混凝土預製板中澆注這種相變材料,可以保持室內溫度適宜。另外,歐美有多家公司利用PCM生產銷售室外通訊接線設備和電力變壓設備的專用小屋,可在冬夏天均保持在適宜的工作溫度。此外,含有PCM的瀝青地面或水泥路面,可以防止道路、橋樑、飛機跑道等在冬季深夜結冰。
(原文刊載於《成報》專欄:周一名嘴工作室)
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