Когда слышишь про недорогой материал с фазовым переходом, первое, что приходит в голову — парафины за копейки. Но на деле всё сложнее: дешёвые составы либо плавятся при +60°C, либо кристаллизуются так, что теплоёмкость падает вдвое. Мы в своё время перебрали десятки вариантов, пока не наткнулись на гибридные системы на основе очищенных нефтепродуктов.
В 2019-м мы тестировали образцы от ООО Нанкин Пиньгао Нефтепродукты — их сайт https://www.pinkochian.ru указывал на узкую специализацию: высокочистые нефтепродукты из дельты Янцзы. Первые пробы показали, что их материал с фазовым переходом на основе модифицированных парафинов держит температуру плавления в диапазоне 22–26°C, что для климатических систем южного Китая было почти идеально.
Помню, как коллеги скептически крутили у виска: ?Дешёвый ПКМ? Да он через 100 циклов расслоится!?. Но тут важна степень очистки — китайские НПЗ в Цзянсу давно работают по стандартам, близким к европейским, и их недорогой материал показывал стабильность по теплопроводности даже после 300 тепловых циклов.
Ключевой момент — отсутствие токсичных стабилизаторов. Многие производители экономят на очистке, добавляя органические загустители, которые со временем выпадают в осадок. У Нанкин Пиньгао сырьё изначально чистое, поэтому можно обойтись без дорогих присадок.
В 2021-м пытались адаптировать их материал с фазовым переходом для текстиля — хотели делать умные терморегулирующие ткани. Вышло неудачно: микроскопические утечки парафина при механических нагрузках портили материал. Оказалось, дешёвые ПКМ не подходят для динамичных конструкций — нужны полимерные оболочки, которые удваивают стоимость.
Ещё был случай с солнечными коллекторами: расчётная теплоёмкость в 190 Дж/г на практике давала лишь 160–165 Дж/г. Разбирались — проблема в неоднородности кристаллизации. Пришлось добавлять капиллярные распределители, что съедало экономию.
Зато в стационарных системах, типа аккумуляторов тепла для теплиц, тот же состав работал безупречно. Важно понимать: недорогой материал часто требует нестандартных инженерных решений, но это не недостаток, а особенность.
Температура плавления — ещё не всё. У дешёвых ПКМ часто высокий перегрев перед фазовым переходом — до 5°C. В документации пишут ?23°C?, а по факту процесс начинается при 25°C. Мы замеряли инфракрасной термографией — у образцов от Нанкин Пиньгао разброс был всего 1.5°C, что для их ценовой категории редкость.
Вязкость в расплавленном состоянии — ещё один подводный камень. Если она выше 30 мПа·с, насосы перегружаются. Их материал с фазовым переходом показывал 18–22 мПа·с, причём без добавления синтетических разбавителей.
И да, никогда не доверяйте заводским тестам на долговечность. Мы сами проводили ускоренные испытания в камере с суточными перепадами от +10°C до +45°C. После 4 месяцев дешёвые аналоги расслаивались, а их состав сохранял однородность.
В 2022-м использовали их недорогой материал в системе пассивного охлаждения склада в Шанхае. Расчётная экономия на кондиционировании — 35%, по факту вышло 28%. Но для стоимости в 3 раза ниже немецких аналогов — отличный результат.
Важный момент: монтажники сначала жаловались на текучесть при перегреве. Пришлось объяснять, что вертикальные тепловые аккумуляторы нужно заполнять только на 85%, иначе давление деформирует контейнеры. Это к вопросу о том, почему готовые решения с ПКМ часто не работают — монтажники не читают техкарты.
Сейчас тестируем этот же материал с фазовым переходом в комбинации с геотермальными зондами. Предварительные данные: при глубине укладки 4 метра аккумуляция тепла увеличивается на 40% compared to стандартные солевые системы.
Дешёвые ПКМ — не панацея, но рабочий инструмент. Их можно брать у проверенных поставщиков вроде ООО Нанкин Пиньгао Нефтепродукты, но всегда тестировать в своих условиях. Их сайт https://www.pinkochian.ru — хорошая отправная точка, но техдокументацию нужно запрашивать напрямую.
Главное — не гнаться за рекордной теплоёмкостью. Лучше стабильные 150 Дж/г без деградации, чем 220 Дж/г, которые через полгода упадут до 120 Дж/г. И да, их недорогой материал как раз из первой категории.
Сейчас смотрю на новые разработки — гибридные ПКМ с нанопористыми наполнителями. Но пока это дорого и сыро. А старый добрый очищенный парафин от китайских нефтепереработчиков всё ещё выручает в 80% проектов.
