Использование PCM для изготовления потолков автомобилей

При изготовлении потолков используются  не воспламеняющийся РСМ из гидрата солей, который, внедряется в полимерную пленку толщиной в один миллиметр.  Был разработан текстильный полимер, в котором пленка из РСМ располагается между декоративным слоем материала, находящимся в нижней части обивки потолка, и промежуточным пенопластовым слоем. PCM начинает поглощать скрытую теплоту, как только температура поднимается выше 30 °C. PCM, интегрированный в обшивку потолка, обладает способностью поглощать скрытую теплоту примерно в 240 кДж. Такая величина поглощения скрытой теплоты новым, содержащим РСМ потолком, равна величине поглощения теплоты обычным потолком, температура которого повышается примерно на сто градусов Цельсия.

В закрытом пассажирском салоне горячий воздух, который накапливается, в основном, за счет воздействия солнечных лучей, перемещается в верхнюю часть, и нагревает потолок. В результате, температура потолка непрерывно повышается. При нанесении PCM на потолок, он поглощает теплоту без дальнейшего повышения температуры до тех пор, пока не будет достигнута точка плавления РСМ. За счет поглощения скрытой теплоты РСМ существенно замедляется обычное повышение температуры потолка.

Способность РСМ осуществлять терморегулирование позволяет сохранять температуру внутри пассажирского салона на комфортном уровне без необходимости использования подачи энергии извне. Это особенно выгодно, когда машина припаркована на открытом воздухе, и подвергается воздействию прямых солнечных лучей. В течение всего парковочного периода пассажирский салон, в потолке которого использован РСМ, не перегревается. В результате необходима более низкая мощность охлаждения на стадии начала движения, что особенно способствует энергосбережению.

Были произведены расчеты для автомобиля среднего размера с объемом салона примерно 2.5 м³ и площадью потолка примерно 1.5 м². Кроме того, рассматривалась установка для кондиционирования воздуха с приблизительным потоком 250 кг в час и начальной температурой воздуха примерно 9 °C. На основе этих принятых параметров было вычислено энергосбережение примерно 25%. Тепло, накопленное РСМ, может быть выпущено через крышу в окружающую среду во время движения автомобиля или же в результате его охлаждения в ночное время.

Температурные изменения в потолках с РСМ и без него на протяжении периода парковки в 60 минут и в последующие 60 минут, когда автомобиль находится в движении, даны на рисунке 1.

Рисунок 1: Изменение температуры в нижней части потолка

Еще одним дополнительным преимуществом от вновь разработанного потолка с РСМ, является повышение шумопоглощения. На рисунке 2 представлены результаты испытаний, полученные для потолков с применением и без применения пленки, содержащей РСМ.

Рисунок 2: Шумопоглощение потолка

Использование PCM для изготовления приборных панелей

При использовании РСМ для изготовления приборных панелей, он вводится в полимерную пленку, которая наносится на обратную сторону материала покрытия из PVC. Выбранный не воспламеняющийся РСМ из гидрата соли поглощает скрытую теплоту, если температура повышается более 35 °C. Из-за более высокой потребности в поглощении скрытой теплоты для изготовления приборных панелей используется значительно большее количество РСМ по сравнению с количеством, используемых для изготовления потолков. Применительно к приборным панелям, теплоаккумулирующая способность PCM составляет, в целом, около 600 кДж.

При использовании в приборных панелях РСМ поглощает тепло, которое проникает в пассажирский салон, преимущественно, через ветровое стекло. В ходе поглощения РСМ скрытой теплоты температура приборной панели остается практически постоянной при сравнительно низком уровне. Благодаря тому, что температура приборной панели постоянно очень низкая, панель выпускает меньше тепла в пассажирский салон, что создает повышенную тепловую комфортность, снижает требования к охлаждению пассажирского салона, и, таким образом, дает энергосбережение.

При использовании РСМ для изготовления приборных досок эффект дополнительного энергосбережения оценивается в примерно 15%. За счет использования РСМ в потолке и в приборной панели можно получить общее энергосбережение до 40%. Более того, за счет снижения колебания температуры значительно замедляется процесс старения материала покрытия приборной панели.