更多产品指南
十几年前，National石膏公司宣布将很快推出一种新型石膏干墙，这种墙能够在循环过程中吸收和释放热量，从而降低供热和制冷成本，这引起了节能倡导者的注意。
国家石膏公司计划将这种墙板称为“热芯”(ThermalCore)，它是围绕化学巨头BFAS的蜡基材料开发的。当化合物达到一定温度时——在这个例子中是73华氏度——它开始融化，并在这个过程中吸收热量。当材料在当天晚些时候冷却到转换温度以下时，它就会凝固并释放储存的热量。这种“相变”——从固体变成液体，然后再变回来——看起来像是一种新型建筑材料的基础，这种被动过程可以缓和温度波动，降低对加热和冷却系统的需求。
ThermalCore是在2009年凤凰城的Greenbuild会议上宣布的。根据Alex Wilson报道。当时，这种相变材料(PCM)是由包裹在丙烯酸壳中的微小石蜡珠组成的，BSAF称之为Micronal．威尔逊认为这个产品很有潜力，前提是成本不是太高;他写道:“我期待着跟踪ThermalCore的推出。”
国家石膏公司并不是唯一一家探索pcm的公司。据报道，可耐福、杜邦、阿姆斯特朗和圣戈班正在开发他们自己版本的石蜡基PCM建筑材料。这看起来像是一件大事的开始。然后，什么都没有。ThermalCore从未完全商业化。可耐福(Knauf)是一家在美国和几个欧洲国家设有业务的跨国公司，该公司没有在英国提供PCM干墙，并表示，“由于需求不足”，该公司已退出英国市场。如果有其他PCM干墙处于商业开发的风口浪尖，它们似乎并没有实现。
发生了什么事?
一家名为QE2的PCM公司的研发和产品设计主管加里·格雷(Gary Gray)说:“它非常非常重，只象征性地节省了8%到10%。”“当他们有了浸渍了石蜡的石膏板时，他们只有一支蜡烛。它像火炬一样燃烧着，他们不知道如何阻止它，除非把它的重量增加到每页150磅，每页150美元。这不现实。”
它比传统的干墙贵得多，而且不容易集成到能源建模软件中。所有气候区的表现也不尽相同。这种方法在西南地区效果更好，因为那里昼夜之间的温度波动更剧烈，但在南佛罗里达这样的气候条件下效果就不那么好了，因为那里晚上的温度可能不够低，无法将PCM再生为固态。
今天，市场上没有已知的PCM干墙产品。
新方向
尽管国家石膏公司的增强型干墙从未流行起来，但使用pcm来改善住宅和商业建筑的能源性能的想法却从未消失。研究正在积极进行中，一些公司已经将产品商业化，这些产品的功能与干墙相同——储存潜热能量，以减少暖通空调设备的运行时间，节省能源成本。但这些新产品使用的不是封装的石蜡，而是水合盐作为相变剂。与此同时，开发新型pcm的工作仍在继续，这将特别有用，因为该国更加依赖可再生能源，需要更有效的方式储存能源以供非高峰使用。
新一代盐基pcm的典型是QE2铂1-1/2英尺。4英尺。毯子，可以放置在现有阁楼隔热或安装在墙壁腔。3/8-in。厚毛毯，每平方英尺重约1磅。由硫酸钠包裹在塑料和箔膜。这种毯子的零售价是每平方英尺2美元。如果被钉子刺穿，例如，当房主在墙上挂一幅画时，外壳可以自我修复。
在一次电话采访中，Gray和QE2的全国客户经理Preston Nix Jr.说，与石蜡相比，这种盐化合物成本更低，每单位重量的潜热容量更高，而且不存在同样的火灾风险。他们说，通过改变晶体的大小和形状，可以调整材料相变的温度，以适应特定的建筑需求。
格雷解释说，在寒冷的气候中，放在阁楼上的毯子会吸收空气中的热量，然后在温度下降时释放热量，减少了空调系统保持室内舒适温度所需的运行时间。格雷说，在炎热的气候下，PCM毛毯可以放在房间内部和隔热层之间的螺柱腔中，这样它就可以吸收白天机械加热系统产生的能量，并在温度降低时将其辐射回房间。
该公司建议PCM“始终与外壳的热侧通信”。在凉爽的气候中，材料应该暴露在周围的空气/阳光照射的表面，在有条件的空间的加热气候中。
这些毯子可以被钉进墙腔中，并沿着焊缝切割成合适的尺寸，以适应奇怪的空间。
Insolcorp的“Templok”的产品线也差不多。这家北卡罗来纳州的公司销售16英寸的产品。24日。和24-in.-sq。可用于墙壁和天花板框架的面板。买家可以从几个发生相变的温度中选择一个。此外，该公司还销售PCM商用屋面板。
”ENRG毯子是相变解决方案公司销售的pcm之一。它适用于吊顶的安装。该公司表示，这种被称为BioPCM的相变材料是植物性的，无毒，尽管目前还不清楚它究竟是什么(该公司没有回复电话信息或电子邮件)。该公司还销售PCMS，不仅用于建筑，还用于食品配送和药品。
制造各种建筑材料的德国公司Dörken也以其产品进入了这一市场Delta Cool 24这是一种盐水合物，有多种形式，包括小袋、球状和酒窝片状。据Dörken报道，该产品100%可回收，无毒，阻燃。
节省能源的申索
这些产品被设计成通过在一天的不同时间吸收和释放热量来调节温度的起伏。根据相变网站，使用2英尺。4英尺。降低天花板的毛毯将减少25%至35%的暖通空调成本，减少15%至20%的暖通空调设备的运行时间，并减少20%至25%的暖通空调循环。PCM毛毯可以储存和24英寸毛毯一样多的热量。该公司说，它是一种厚度约为100厘米的混凝土，使用寿命超过100年。目前还不清楚这些声明背后是否有第三方测试。
QE2提出了类似的主张，相变解决方案已经发布了一些案例研究在其网站上详细介绍了其产品的节能效果。
格雷说:“我们能说的是，我们已经在路易斯安那州和德克萨斯州的大约40所房子里证明，每年平均减少20%到30%的千瓦时使用量。”“回报时间不同。”当被问及在炎热的气候中是否可能节省同样的能源时，格雷说:“我认为这是可以实现的，是的。”
格雷说，目前正在进行的实验室测试将证实这些说法，但他补充说，“简单地说，答案是否定的，我们还没有在现实世界中进行过任何测试。这是在那个领域缺乏专注力的结果。我们很乐意这么做。”
Dörken表示，在77华氏度的房间天花板上使用Delta Cool 24可以将所需的机械冷却从每平方英尺50瓦降低。m.到20W/m2，同时使内部温度分布变平。
大卫·图普斯(David Toups)是Insolcorp公司的营销顾问，他说，在天花板上安装PCM瓷砖可以减少20%到30%的暖通空调成本。他说，与能源部合作的几项研究正在进行中，以验证能源节约。
但是选择合适的过渡温度是性能的关键，Toups补充道。在寒冷的气候中，合适的温度可能是69华氏度，而在休斯顿或亚利桑那州，他会倾向于更高的过渡温度。在像新英格兰北部这样的寒冷地区，温度过高的PCM意味着材料永远没有机会储存热量，因为PCM不能融化。在以冷却为主的气候中，过低的转变温度意味着PCM永远不会变成固体。
“相变材料的神奇之处在于它真的会融化和冻结，”他在一次采访中说。“只要你能让这种材料从液态转变为固态，然后再转变回来，那就是它像可充电电池一样工作的时候。”
前面的路
位于科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室的高级研究工程师和业务开发主管Marcus Bianchi说，尽管pcm的机制看起来相对简单，但将它们集成到建筑围护结构中是复杂的，他已经研究了pcm十多年。
Bianchi在电话中说，目前的建筑能源规范没有办法解释这些材料的相变效应，它们只有在温度周期性波动的情况下才有效，这些温度波动允许pcm融化，然后在温度低于熔点时重新设定。
比安奇说:“比如说，如果你的室外温度很低，日复一日，而室内温度很高，日复一日，产品就会呆在那里什么都不做。”“你需要有周期性的温度变化，使PCM的相位来回变化。如果做不到这一点，产品就什么也给不了你。建筑规范没有规定的路径或方法来适应pcm的这种瞬态性质。”
如今，房屋在建筑组件中通常不使用PCM材料的一个原因是，建筑法规不承认它们是绝缘材料的替代品。pcm成为比安奇所说的“首选产品”，类似于花岗岩台面，被嘲笑为不重要的装饰，但仍然有助于销售房屋。pcm不是一种“漂亮的产品”，很难解释它们的好处，而石材台面和豪华浴室等化妆品功能可能会立即吸引人。
“这必须在建筑商层面上完成，”他谈到将pcm纳入建筑围护结构时表示。“也许有一些非常优秀、老练的建造者会这样做，但很少有人有兴趣解释这样一个系统的好处。太复杂了。我认为正是这种复杂性让这款产品变得困难。”
然而，在燃烧化石燃料导致气候变化的日益可怕的警告下，美国可再生能源的爆炸性增长，可能有助于PCM建筑材料在未来几年更加流行。有什么联系?pcm可以成为热电池，在生产成本低的时候储存热能，在以后需要的时候释放热能。
“对可再生能源的整个推动正在改变游戏规则，因为可再生能源是不可调度的，”他说。“在某些时候，你有可再生能源，然后风力就会减弱。你必须有存储空间。当你有很多可用的电力时，你就给系统充电，当你没有很多可用的电力时，你就用你所拥有的电荷来运行系统。这对电学是成立的，但对热学也是成立的。在美国，热能约占建筑物负荷的50%，而且电池也不便宜。如果你不能有多个电池来存储所需的所有能量，那么制造热电池是相当有吸引力的。”
这一概念对按时段收费的人尤其有吸引力。例如，在上午利率较低的时候，您可以打开空调并向建筑物围护结构中的任何PCM充电——也就是说，将PCM置于固态状态。随着时间的推移，温度开始上升，PCM能够吸收热量并变成凝胶或液体状态。这有助于最大限度地减少温度波动，并推迟对内部机械冷却的需求。
比安奇继续说道:“信封有一个非常重要的方面，也许我们还没有触及。有能量的部分，但也有舒适的部分。实际上，你可以通过更大的热质量来创造一个更舒适的环境，这样外部的温度波动就不会转化为内部的温度波动。”
但是，Bianchi说，选择PCM的转变温度是关键。如果这种材料在76华氏度融化，而房主把恒温器设置在72华氏度，那就没有任何好处，因为这种材料从来没有机会经历相变。事实上，Bianchi参与撰写的一篇文章称，将pcm纳入建筑墙壁并不总是能提高性能。“pcm的不正确应用会大大增加建筑物的能源消耗。”这份报告说．
目前，与石蜡pcm相比，盐水合物似乎有一些优势，包括更低的成本和更高的能量密度，但它们也有自己的缺点，研究人员继续研究这些和其他可能性。Bianchi说，在正在进行的项目中，是开发新一代的pcm，其过渡点可以调整，使它们在冬季和夏季以及一系列气候和建筑类型中同样有价值。
优化材料
pcm作为建筑围护结构或其机械系统的一部分，可能有许多方法可以提高能源效率。他们中的一些人建立在最初但不幸的PCM干墙热情。例如,研究人员研究了复合材料微胶囊化的pcm可以与泡沫混凝土混合，开辟了一种新型轻质覆层的可能性，可以用于建筑外部以减少外部热量的增加。
pcm可能在暖通空调系统中被证明是有用的，这条道路现在正在商业冷库系统中被一些公司探索，比如维京冷解决方案．在英国，一家公司打电话给Sunamp该公司销售一种PCM热电池，可以用不同的能源(太阳能电池板、地源和空气源热泵)充电，用于空间供暖或生产家用热水。这些设备使用一种称为Plentigrade的PCM材料，通常是一种盐。
2009年成立的Sunamp在欧洲已经站稳了根基，并于上月在纽约开设了办事处。该公司总经理索蒂尔(Tom Sottile)在电话中说，该公司希望今年第四季度开始在美国销售热电池。Sunamp热水器被称为Thermino，有四种尺寸，分别相当于20、40、60和80加仑。它们的占地面积都是14-1/2英寸。23英寸。并且可以用电热元件或热泵进行充电。充满电时，80加仑。在需要充电之前，Thermino将在140华氏度的温度下产生80加仑的水，这个过程需要两到三个小时。
热水器只能储存几夸脱的水。Sottile说，热量损失是传统水箱式热水器的一半或更少，PCM已经经过了4万次循环测试。这足够每天充电两次，持续50年。更大的模型可以用于空间供暖。
Sottile表示，该公司仍在制定定价，但他预计这款最大的热水器在美国上市时售价将在3000美元至4000美元之间。
Sunamp的产品瞄准了市场利基，Bianchi认为这将是未来几年的关键——在价格较低的非高峰时段储存能源，在能源较贵的高峰时段使用。例如，一种为空间供暖设计的模型可以储存37.5万英热单位的能量。
索蒂尔说:“我们并不是提议将其作为中央供暖系统的替代品。”“我们提议将其作为一种方式，要么在制造成本较低的情况下储存热量，要么帮助应对峰值负荷。”
斯科特·吉布森是GBA网站的特约撰稿人良好的住宅建筑杂志。
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43岁的评论
我一直认为pcm对于一个条件较轻的空间很好，比如温室，你想要保持温度高于最低限度。或者可能有一个PCM在一个期望的最小值，另一个在一个期望的最大值?
比安奇认为，Sunamp的产品瞄准的是未来几年的关键市场利基——在价格较低的非高峰时段储存能源，在能源较贵的高峰时段使用。例如，一种为空间供暖设计的模型可以储存37.5万英热单位的能量。
Sottile说:“我们并不是提议将其作为中央供暖系统的替代方案。”“我们提议将其作为一种方式，要么在制造成本较低的情况下储存热量，要么帮助应对峰值负荷。”
我一直在关注Sunamp，我认为他们如果没有找到一种方法将其与热泵和空气处理器紧密结合起来，以取代现有的强制空气炉，那就太疯狂了。在美国的许多气候区，375KBTU足以满足多日的热量，通过调度热泵来储存热量以供以后使用(热泵热水器已经开始发生)，将加热负荷与更清洁但间歇性的可再生能源相匹配，这可能会改变电网的游戏规则——特别是如果它可以用于现有的建筑物和管道系统的话。
另一个挑战是让公用事业/监管机构/消费者同意更可变的费率结构，这将创造采用这些方法的共同激励。
在我看来，设计在热包层内储存热量的产品都有同样的问题:你必须允许内部温度有相对较大的变化(几度)来充电和放电。大多数人对温度变化超过一度左右感到不舒服。一旦他们找到舒适的温度，他们就会设置恒温器，然后忘记它。对于小裂口，这几乎是一个要求。较大的温度变化会显著降低它们的效率。还有一个传热速率的问题。如果你看到PCM和室内空气之间只有一度左右的温度变化，那么就没有太多的对流、辐射或其他热交换。
也就是说，我可以看到在西南地区或其他每日温度波动较大的地区，将其作为阁楼地板隔热层的毯子放置的好处，只要一年中的大部分时间在材料转换温度上下波动，而且只要建筑物没有大量的热质量来平衡这些波动。实际上效用和/或回报可能非常有限。
上面的隔热毯是一个有趣的概念，但它仍然只是平衡了一天中的热负荷，而不是减少它。与在同一地点花同样的钱在另一层绝缘层上相比，很难证明这是合理的，这可以减少全天的负荷，而不仅仅是在高峰期间。
在我看来，在水循环热泵系统的储罐中使用更有潜力。那里的温度波动可以达到10到20华氏度，同时严格控制有条件的空间的温度。
几个月前，我对PCM非常兴奋，我甚至在问答环节开了一个帖子:
//www.slccoatings.com/question/calcium-chloride-hexahydrate-for-phase-change-heat-storage
我的同事很快就纠正了我，让我认识到我的观点是错误的。
PCM想做的一切都可以通过绝缘来完成。绝缘很无聊，但这是最好的方法。
PCM想做的一切都可以用绝缘来完成。
除了作为热量储存，对吗?为此，你需要一种介质:水/PCM/砖石/干墙/任何东西，加上保温材料来保持热量。如果Sunamps是可信的，pcm可以是一个相对密集的热存储机制。
丹,
我想问题就变成了:在建筑材料中储存能量(以热的形式)在大多数情况下是一种有用的策略吗?
在建筑材料中储存热量可能不是一个有用的策略(尽管我听说乔·Lstiburek最近建议通过热质量将干墙加倍)。
然而，一个专用的热存储设备是有意义的。财务可行性取决于储热设备的价格，以及用于产生热量或将热量转移到设备中的能源的价格。
在英国这样的地方，消费者可以选择夜间电费是白天电费的一小部分的计划(我认为低至4便士/千瓦时)。我相信这是Sunamp热电池这类设备的目标场景。
在美国华盛顿州，标准的非高峰电价每千瓦时仅为7摄氏度，在这个价格下储存电能(电阻或热泵)产生的热量是有意义的。
丹,
我对这一点了解不够，无法做出有用的评论，但我想知道，简单地储存电力而不是将其转化为热量是否会更有效?
马尔科姆,
我在想，简单地储存电能，而不是将其转化为热能，是不是更有效?
如今，在大多数家庭中储存电力在经济上没有任何意义。这些家用电池每单位储能的前期成本非常高(例如，特斯拉Powerwall的安装成本为15000美元/千瓦时或1000美元/千瓦时)，可以说仍然是一种奢侈品，除非你经常停电(或担心停电)，否则这并不是一项合理的投资。我知道，因为我也有一个类似的电池上个火灾季，我一直在等电网断电，但一直没有。到目前为止，它唯一的价值就是向能源书呆子朋友和邻居炫耀，并教会我这种系统是如何工作的。
如果电力最终将转化为热量(即用于家用热水)，从设备成本的角度来看，将其储存为热量是很有意义的，因为像蜡这样的简单pcm比锂/钴等更便宜，也更丰富。
这已经是电水箱热水器(无论是热泵还是电阻)今天做的，1/5到1/10的成本/千瓦时的能量存储与电化学电池。pcm只是增加了储热介质的密度，所以你可以在相同体积的空间中储存更多的热量。
丹,
也许我说得不好。我不确定在个人层面储存热量或电力是否有多大意义。电力需求峰值和可再生能源的问题可能最好在电网层面得到解决。但是，我可能根本不应该评论这些东西。
“到目前为止，它唯一的价值就是向能源书呆子朋友和邻居炫耀。”
更有用的是，我的朋友迈克把钱买了一辆61年的克尔维特，停在他的车库里。
电力需求峰值和可再生能源的问题可能最好在电网层面得到解决。
马尔科姆,
我们都在疯狂地构思，所以让我继续:)
我不太相信电网能够或必须自己处理供应和需求的可变性。
在几乎整个国家，需求高峰是夏季制冷负荷的结果:
https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=42915
这种峰值需求不成比例地导致了二氧化碳排放，因为它通常是由持续运行的天然气“峰值”工厂提供的。目前的电网存储技术要想取代天然气，天然气的价格必须成倍增长。
在某种程度上，峰值冷却负荷可以通过储存“冷”来转移——要么通过预先冷却一个密封的房子，要么将“冷”储存在PCM(如冰)中并在以后使用——峰值冷却需求可以显著转移。
商业设施(往往有更接近现货市场价格的电价信号)已经这样做了。从理论上讲，家庭也没有理由不能这样做。我们只是还没有动力。
PCM只适用于白天温暖，夜晚凉爽，日平均温度接近室温的地方。没有人提出任何接近热量容量的东西来吸收夏天的热量并将其储存到冬天。如果你看一下这样做的数学计算就很容易明白为什么它是禁止的。
请记住，一个典型的房子重约10万磅，由具有良好热容的材料建造而成。一个超级隔热的房子将有足够的热容量，在白天热晚上冷的情况下保持舒适，消耗很少的能源。超级隔热的优点是，它不仅在那些日子里有效，而且在最热的日子里也有效，在最冷的晚上也有效，以及在这两者之间的任何时间。当你需要整天加热或冷却的时候，PCM是绝对没有好处的。
假设你现在的房子有过多的南玻璃，或者是出于美观(而不是能源)的目的，你正在建造一个有同样问题的新家。现在你的房子在阳光明媚的冬天也会过热。这难道不是pcm的一个很好的候选吗?
你所描述的是被动太阳能的一种转变。虽然很难一概而论，因为气候变化如此巨大，但在20世纪80年代和90年代建造的许多被动式太阳能都不起作用。它不仅没有起作用，建造后的分析表明，从来没有任何理由期望它能起作用，如果在建造前进行分析，它就会很清楚，房子就不会被建造。
我建议你在兴奋之前先对某个特定地点做一下粗略的计算。
“当你需要整天加热或冷却的时候，PCM绝对没有任何好处。”
我并不是说它实用/经济，但如果你把PCM放在组件的外部(温度波动的地方，比如就在屋顶下面)，你不需要温度降到内部设定值以下(在冷却季节)就能看到好处——你只需要一些温度波动，周期(不需要超过设定值)。它会降低整个系统的最大T。再次强调，并不是说它比增加更多的绝缘更好，只是说物理上是有效的。
如果你整天都在加热或冷却，热量只向一个方向流动。
PCM就像一个蓄水池。一旦它填满，流入的流量就等于流出的流量。如果你只往一个方向流动，那么水库就永远不会干涸。如果你有一个很长的供暖季或制冷季，你最好把钱花在隔热材料上。
“如果你整天都在加热或冷却，热量只会朝着一个方向流动。”
是的，但不是以恒定的速度，假设外部条件有任何变化。特别是当考虑到辐射能(太阳照射)时。
想象一下正午的太阳照在屋顶上。它会变得非常热——比晚上的环境温度热得多，即使晚上的环境温度仍然比室内设定点温度高。PCM在熔化过程中会保持恒定的温度，因为它正在经历相变。这意味着穿过屋顶包层的有效δ T较低。就像剃须一样。恒定的温度会保持更长的时间，但是最大的T会更低，所以总能量吞吐量会更低。没有?
并不是说有可行性，只是说理论。
如果你整个夏天都在降温，PCM会融化一次，然后一直融化到秋天。
如果熔点在室温下就不会持续冷却，当PCM冻结时就会加热。
如果熔点高于室温，你在融化和冻结，你仍然在持续冷却。你在一定程度上延缓了热量的流入。但你知道有什么方法不仅能延缓热量的流入，还能防止热量的流入吗?成熟的技术呢?绝缘。
做这个实验:计算使用PCM存储一定量的热量需要多少材料。然后算出用同样数量的隔热材料可以阻挡多少热量。
直流,
以防我说得不清楚，我并不赞成在建筑围护结构中使用PCM材料而不是使用绝缘材料。
我只是指出(为什么?不确定)有一个理论上的例子，当PCM可以提供一些热效益(也许不是一个成本效益)，即使是“全天加热或冷却”。当然，PCM提供真正好处的最大机会是在设定点上下有较大的温度波动时。
在我的例子中，条件的范围和PCM的“调优”必须恰到好处，因此不容易在一系列条件中应用。
“如果整个夏天都在降温，PCM会融化一次，然后一直融化到秋天。”
我想这就是我们困惑的地方。如果PCM融化并一直融化到秋天，那么我同意你的所有说法。在这一点上，它根本就不是一个PCM。但你上面说的不一定是真的。假设PCM在88华氏度熔化。室内设定点为70F。在炎热的晴天，屋顶的温度可能是130华氏度或更高。那天晚上的温度大概是华氏75度。75仍然高于内部设定值70，但低于熔点88。不管PCM是否能在整个夏天都保持它的状态，我不知道，但理论上应该是可能的。
类比永远不会完美，但如果我们要用水，我喜欢把房子想象成海洋中的一个“洞”(冷却季节)。这个洞是由半渗透材料筑成的，可以让水从沟槽流下。这就是隔热层。注意绝缘并不会阻止热流，它会减慢热流速率。随着时间的推移，这个洞将被水填满(将与海洋持平)。原因是我们把水抽出来了。
洞越深，T越大(压力越高)。
海洋也有潮汐。
外部的热质量就像一些海绵状的材料，会随着潮汐产生滞后(从而对大坝施加压力)。PCM，如果这样运作，不仅会产生这种滞后，而且会对大坝规定一个设定的水平(压力)。
这至少可以减少峰值负荷(功率)。我的感觉是，它还将削减总能量，因为PCM将有效地减缓整个组件的能量流速率。也许是平均?我承认我不确定用什么数学方法来证明或反驳这一点。我的感觉是它不是平均的，因为热量从一个材料向各个方向重新释放，而不仅仅是向一个方向向内部释放(我们有效地吸收了太阳的热量，这将给我们的组装增加压力，然后让它在夜空下流出。换句话说，时间延迟允许更多的环境热量分散。我对这个评估不是很有信心，但我现在就是这样。我相信它会减少高峰负荷。
我的理解是，这种好处来自于相变所交换的能量。如果它的相不变，在我看来它的行为就会和其他热容相等的物质完全一样。
我认为这种材料在地源热泵回路中可能是有用的，可以最大限度地缩短回路的长度，从而降低安装成本，但需要一种方法来将储存的热量或冷却从材料中转移到周围的地球，比当前系统所允许的更快。或者，储存水池需要足够大，以储存夏季热量以供冬季使用等。如果盐足够便宜，你只需要一个中等大小的容器，这可能是有用的。有些文章之所以存在，是因为太阳底下无新鲜事。https://www.um.edu.mt/library/oar/bitstream/123456789/25537/1/EGC2013_SG1-05.pdf
(这是对Tyler第21篇文章的回复，我们不能再深入了)
在您提供的示例中，请注意，有或没有PCM的冷却BTU的总数是相同的。我承认，在某些情况下，时间转换你的BTU是有用的。例如，在一些地方，晚上的电费比较便宜，所以如果你能把你的用电转移到晚上，你就省钱了。这种想法——以及PCM——实际上已经有人在做了，用冰冷却器在晚上造冰，然后在白天用它来冷却。同样，当外部温度接近内部温度时，热泵的效率更高，所以当外部温度较低时，移动相同的BTU使用的电量更少。如果通过时间转移，你可以消除利用率的变化，并使用更小、更便宜的设备，这也是一种胜利。
(这是对特雷弗帖子#22的回应)他写道:
“在我看来，如果它没有相变，它的行为就会和其他质量相同的物质完全一样。”
我想在这里挑一个斑点。我猜你真正想说的是"它和其他热容量相同的材料一样"我想要标记它的原因是有一个非常普遍的误解，认为质量和热容是相同的。这也是当人们谈论“热质量”时我生气的原因之一，因为我觉得它助长了这种误解。这种误解甚至存在于那些应该更了解的人当中，它导致了一种特别有害的做法，那就是在住宅建筑中过度使用混凝土，因为人们认为混凝土很重，它就一定能保温。这不是它的工作原理，混凝土的生产对大气造成了难以置信的破坏。
好了，咆哮结束。你是正确的(在编辑版中)。
是的，我不该说弥撒。我的观点是，如果没有相变，这些PCM就没有什么特别的了。不管它们的热容是多少，都可能比水的热容小。还不如在阁楼上放几壶水，这样会便宜很多。
特雷弗，我不确定你最初的评论是否是对我的一项声明的回应，但希望很清楚，我使用的术语“设定点”是用来描述恒温器的设定点，而不是PCM的熔点。我同意，不改变阶段的PCM根本就不是PCM。
我仍然认为，在我的例子中，有净能源节约，但我认为每个人基本上都在同一页上。
具有可调熔点的PCM可以对气候适用性产生很大影响，但我认为与仅仅提高绝缘性能相比，这种设置的复杂性仍然是一个很大的缺点。
我们真正需要的是PCM来冷却我们的饮料。
泰勒,
这让我想起了一句话:省省你的力气去冷却你的粥。
我们已经用PCM来冷却我们的饮料了。这叫“冰”。
你说对了，彼得。谢天谢地，它还能浮起来。
在帖子#5中，我链接到一个早期的线程，探索氯化钙作为PCM的使用。氯化钙的一个好处是你可以通过加水或脱水来改变相变点。
虽然氯化钙可能是一种理想的PCM，但这条线让我相信，在住宅水平上储存热量是没有意义的。
请注意“苹果对苹果”，但Chlupp在日出之家的蓄电池在理论上是一个好主意，但存在实际问题:
//www.slccoatings.com/article/the-sunrise-house-in-fairbanks
值得注意的是:
Chlupp希望他家里精心设计的太阳能热系统能提供相当大比例的家庭空间热量。我问麦克唐奈这个系统是如何运作的。“从11月中旬到2月中下旬，我们的热量主要——真的，我们的热量完全来自燃烧木材，”麦克唐纳告诉我。“如果你计算一下5000加仑的水能储存多少热能，其实并没有那么多。在费尔班克斯的冬季，从11月中旬到2月底，费尔班克斯的太阳能收益从来没有足够高，在这几个月的任何时候，都没有理由抽水储存在储热水箱中的水。我们大约在3月1日开始这样做。
“(3)5000加仑太阳能热储罐的塑料衬垫有问题。麦克唐纳告诉我，“储热罐是一个内衬钢罐，外部是胶合板。托斯滕在钢罐内部安装了泡沫喷雾。然后他安装了一个来自某个公司的圆柱形衬套，我想它叫做FlexiLiner或类似的东西。这是一种用于高温的厚塑料衬垫。这有一些问题。这是一个敞开式水箱。在夏天，水的蒸汽压很高。它在水面上冒着热气。水凝结在水箱的顶部，然后往下滴。 It’s dripping down the edge of the liner, and a fair amount of water is getting outside the liner—probably under the liner by now, and against the spray foam. At one point, the pump wasn’t able to suck water out of the thermal storage tank, because the bottom of the liner had floated up from the bottom of the tank and blocked the inlet on the pipe. I had to replace the drop tube and relocate it, and also install new side inlets. It was a pain in the ass, because I had to get my hands inside the tank.”"
“(3)大水箱不够大，不适合季节性储存。”
(4)储热罐在房屋的热包层内。
这块石头/混凝土块效果很好。水……没那么多。虽然这些不是PCM，但它们确实表明了储能设计的重要性。PCM可以工作，如果他们被设计成“整体包”。坚持正确的设计才是关键。
除非你有一个私人湖泊或地源地热热泵，否则像他们尝试的季节性蓄热似乎有点野心勃勃。在基于PCM的设备中存储热量似乎更适合按小时或最多一天左右转移加热负荷。
对于季节性能量储存来说，氢或氨等合成燃料中的化学储存似乎是最合理的机制，但这只能在电网规模上安全实现。
像这样的房子是我在第16篇文章中想到的，当时我说，“很多被动式太阳能是在20世纪80年代和90年代建造的，只是没有工作。建造后的分析表明，没有任何理由认为它会起作用，如果在建造前进行分析，就会很清楚，房子就不会被建造。”听起来水热储存的工作原理与分析预测的完全一致;泄漏和冷凝是可以解决的问题，如果原理是健全的开始。
我不得不质疑“石头/混凝土质量很好”的说法。更有可能的是，它们不会像储水罐那样产生明显的问题。我怀疑如果你做一个严格的分析，你会发现它们并没有真正有助于减少每年的取暖费。
这太消极了。公平地说，费尔班克斯是一个棘手的案例。
在更温和的气候条件下，季节性储存的水基太阳能系统可以工作，但在今天的价格是不合理的。
PGH +冬季与一些太阳可以工作100%太阳热量。
Bas,
“在更温和的气候条件下，季节性储存的水基太阳能系统可以工作。”
理论上讲，还是目前有系统在工作?我想我在阿尔伯塔省卡尔加里附近的一个社区读到过一个例子，但如果有有效的例子，听一听会很有趣。
嗨,马尔科姆,
当然。瑞士的Jenni先生正在建造这种东西，实际上他有几座多户住宅，太阳能利用率是100%。一位古老的太阳能专家……
请检查https://www.jenni.ch/publications-448.html
当然，他最喜欢的不是100%的设计，而是80%的设计，加上一些木材锅炉的备份。在某些冬天，80%就足够了，有些年份你需要一些木头。
Bas,
谢谢这个有趣的链接。今晚我会很高兴去探索它。
这是我在阿尔伯塔省提到的一个项目:http://www.dlsc.ca/how.htm
我不明白水的热量储存如何在一个季节储存足够的能量，至少在家庭规模上可以在另一个季节利用。
水的储存量为4.2kJ/L*C(又名水的比热)。
以一个5000L的水箱为例(Jenni网站上列出的最小的一个，所以最接近独栋住宅的尺寸)。假设夏季太阳加热导致这些水的温度上升40摄氏度(从10摄氏度上升到50摄氏度)，这些水就会被储存起来
4.2 kJ/L*C * 40C * 5000L = 840000 kJ = 796kBTU
因此，为了在寒冷的气候中为一个中等且非常高效的单户家庭供暖，需要以48kBTU/小时的速度加热，水箱只能提供16个小时的加热，这还不包括不可避免的重大待机损失。
这可能足以弥补几天没有太阳的日子，但它远远不足以将热量从夏天转移到冬天。它看起来充其量只是一个热电容器，帮助抑制峰值加热负荷，但所需要的绝大多数热量必须实时添加到房屋中，要么通过直接日照，要么通过热泵，要么通过燃烧某种燃料。
我遗漏了什么吗?
我的理解是，利用水进行季节性能量储存是通过冻结水来实现的。水的聚变焓是333.55 kJ / kg，所以理论上你可以在等量的水里储存更多的能量如果你用相变来做的话。如果你在谷歌上搜索“eisspeicher”，你会在德国网站上找到很多漂亮的装满冰的巨大罐子的图片，我看不懂。
它的实用性，特别是在住宅规模上，当然是另一个问题，但这是一个真正的事情!
布伦丹,
从水里提取能量直到它结冰是很有趣的，但我不明白Jenni的储罐是如何工作的，因为它看起来与有条件的空间紧密相连，以至于不能结冰。
不过我还是会去看看那个玻璃语的。
冰的熔化热是使其升高1摄氏度所需热量的80倍。因此，当温度升高40摄氏度时，每单位质量或体积的冻结/融化热量会减少一半。所以是两倍，我不会称之为“更多”。
看待这个问题的方法是看看加热或冷却一个房子需要多少能源，以及这些能源的成本。然后再看看每个季节储存这么多热量需要多少材料，以及这些材料的成本是多少。我从来没有听说过一个住宅蓄热系统从这个角度来看是有意义的。
不是太消极。不应该鼓励人们认为这些系统是可行的，这只是一个制定细节的问题。当人们采用这种方法时，他们浪费了很多钱，并在这个过程中破坏了环境。
应该鼓励人们在建造任何东西之前先做个计算。
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