שאלות ותשובות בנושא PCM

חומר משנה מצב צבירה (PCM) הינו חומר אשר קולט ומשחרר אנרגיה תרמית במהלך תהליך ההיתוך וההקפאה שלו. כאשר חומר מסוג זה

קופא הוא משחרר כמות גדולה של אנרגיה בצורה של חום כמוס תוך שמירה על טמפרטורה קבועה יחסית, וכאשר חומר מסוג זה מותך, הוא סופג אליו כמות גדולה של חום מהסביבה.

חומרים משני מצב צבירה התגלו עוד בראשית המאה ה-19 (לפני יותר ממאה שנים) אך את עיקר הפיתוח הטכנולוגי שלהם תרמה סוכנות החלל האמריקנית כאשר היא עוסקת בפיתוח נמרץ של חומרים מסוג זה החל משנות ה-80 ועד היום לטובת ייצור תנאי עבודה ומחייה טובים יותר עבור אסטרונאוטים וציוד חשמלי באזורים בהם נדרשת בקרה על טמפרטורה קיצונית ללא השימוש בחשמל.

כאשר חומר משנה את מצב צבירתו הוא משחרר/קולט כמות גדולה של אנרגיה תרמית אך טמפרטורת החומר נשארת קבועה במהלך כל תהליך שינוי הצבירה.

במילים אחרות, במקרה של התכת קרח, כלומר שינוי מצב הצבירה של מים ממוצק לנוזל, נקלטת כמות גדולה של אנרגיה תרמית, מתחילת תהליך ההתכה ועד לסופו. אנרגיה זו נקראת "חום כמוס".

חומר משנה מצב הצבירה הנפוץ ביותר בעולם כיום הוא למעשה מים/קרח. מים הינם חומר לא רע לשמירה ובקרה על טמפרטורות ב-0 מעלות צלזיוס. אך מכיוון שלא ניתן להזרימם בטמפרטורה זו הם אינם אפקטיביים עבור מערכות קירור (למעט השימוש בגליקול ממננו אנו בוחרים להימנע).

בכדי להתמודד עם מגבלה זו, פותחו חומרים משני מצב צבירה מבוססי מלחים אוטקטיים. המתאימים לשימוש על פני טווח רחב של טמפרטורות אשר נעות בין -40 °C ל  150 °C.

סגולת השימוש במלחים האוטקטיים היא היכולת לאגור חום כמוס בכמות גדולה, עד פי 15 בהשוואה לחום הכמוס הניתן לאגירה במים.

מחלקת ההנדסה של SRS ביצעה התאמה מיטבית של תערובות מלחים אוטקטיים לאקלים הישראלי, ההתאמה בוצעה במעבדות אירופיות ועומדת בתקנים

מצברי האנרגיה מכילים תערובות מלחים אוטקטיים ייחודית, התערובת מותאמת לתכונות הפרויקט, כמו כן מצברי האנרגיה מאופיינים בתצורת האריזה הסופית של תערובת המלחים האוטקטיים התצורות השונות משמשות ליישומים שונים, ההתאמה תיעשה ע"י מחלקת ההנדסה, בשיתוף עם הלקוח ועל פי תכונות הפרויקט.

המצברים זמינים בטמפרטורות עבודה אשר נעות בין -40 °C ל  150 °C ומגיעים בשתי תצורות עיקריות: מצבר שטוח ומצבר צינורי.

קירור פאסיבי – קירור מסוג זה מתאפשר כאשר מצמידים מצברי אנרגיה לגג מבנה ללא התערבות אנרגטית כלל, על פי עקרון זה, מצברי האנרגיה שומרים על טמפרטורה קבועה בתוך המבנה ומסתמכים על הפרשי הטמפרטורה בגג המבנה במהלך שעות היממה.

קירור אקטיבי – קירור מסוג זה מתקבל באמצעות הקמה של מאגר מים וחיבורו למערכת המיזוג של המבנה, המאגר יטען במים קרים שיסופקו ע"י מצנן בזמן שפל, פריקת המאגר תתבצע במהלך שעות הפסגה, כך יתקבל למעשה שיטוח של עומס הקירור במבנה.