Tiếng Việt
English
日本語
Sưởi ấm thụ động: Hấp thụ năng lượng mặt trời trực tiếp
Mô tả giải pháp
Sưởi ấm thụ động sử dụng năng lượng từ mặt trời để giữ cho người cư ngụ thoải mái mà không cần sử dụng hệ thống cơ khí. Các khái niệm sau sẽ giúp bạn thiết kế để sưởi ấm thụ động.
Hấp thụ nhiệt trực tiếp từ mặt trời được thu thập và chứa trong một không gian đóng. Nhiệt này có thể được giữ lại trong các vật thể nặng, gọi là khối nhiệt của tòa nhà, hoặc có thể tránh khi sử dụng các các vật liệu phản chiếu.
Hấp thụ năng lượng mặt trời trực tiếp rất quan trọng với những khu vực cần sưởi ấm, bởi vì đó là cách đơn giản và ít tốn kém nhất của phương pháp sưởi ấm thụ động tòa nhà nhờ vào nhiệt mặt trời.
Tránh hấp thụ năng lượng mặt trời trực tiếp cũng rất quan trọng ở vùng khí hậu nắng nóng.
Hấp thụ nhiệt trực tiếp 1 cách hợp lý được đo hoặc dự báo trước bằng cách xác định bao nhiêu năng lượng nhiệt tới từ mặt trời đi vào không gian nội thất trong suốt cả ngày và cả năm.
Ở nhiều vùng khí hậu, cần nhận nhiều nhiệt nhiều hơn trong mùa đông, khi mặt trời thấp, trong khi ít hoặc không muốn trong mùa hè. Tương tự như vậy, nhận nhiệt trực tiếp thường được ưu tiên hơn vào buổi sáng, nhưng ít hoặc không cần thiết trong buổi chiều muộn. Nhận nhiệt trực tiếp không phải là tổng số lượng bức xạ mặt trời, vì không phải tất cả sẽ vào và được giữ lại trong không gian.
Nhận năng lượng trực tiếp qua các bức tường/mái nhà và qua kính
Ánh nắng mặt trời có thể làm nóng một không gian thông qua các bức tường đặc, mái hoặc qua vỏ tòa nhà. Ánh sáng mặt trời cũng đi vào không gian thông qua các cửa sổ và làm ấm bề mặt nội thất.
Một số ánh sáng của mặt trời là bức xạ có bước sóng dài, đó là nhiệt, thêm vào đó, ánh sáng của bước sóng bất kì hấp được hấp thụ bởi các bề mặt vật liệu và biến thành nhiệt.
Các vật liệu này sau đó làm ấm người trong phòng bằng tiếp xúc dẫn trực tiếp và bằng cách làm không khí ấm lên rồi đối lưu tới con người, cuối cùng là bằng phát bức xạ nhiệt thứ cấp.
Hệ kính đối với hấp thụ năng lượng từ mặt trời
Hướng, diện tích mở cửa và vị trí địa lý là những yếu tố quyết định lượng nhiệt được hấp thụ, lượng nhiệt này cũng thay đổi theo giờ của ngày và theo mùa của năm.
Đối với hầu hết các vĩ độ, các yếu tố trên được tối ưu hóa sử dụng các mặt kính quay về phía đường xích đạo (hướng nam đối với bắc bán cầu, bắc đối với nam bán cầu) những không gian sống chủ yếu nằm sau những bề mặt kính này. Việc che nắng chặn ánh nắng mặt trời vào những thời điểm ấm áp và cho phép lấy nhiệt của mặt trời trong những lúc lạnh.
Định hướng thông minh, kích thước và che nắng phải được kết hợp với việc lựa chọn các tham số nhiệt của kính một cách thông minh. Các loại kính có thể mang nhiệt của mặt trời vào bên trong, hoặc ngăn chặn nó, hoặc để thoát nhiệt bên trong nội thất. Một vài loại kính có thể thích hợp tại các mặt khác nhau của tòa nhà.
Tránh tổn thất nhiệt
Các khoảng kính lớn cho phép nhiệt vào trong ngày cũng có thể dễ dàng cho nhiệt thoát ra ban đêm. Nhiệt có thể thoát qua cửa sổ và thông qua truyền nhiệt trực tiếp, hoặc bằng cách cho phép bức xạ sóng dài đi qua như vật liệu nội thất bức xạ trả lại nhiệt đã hấp thụ.
Do đó, một số hình thức chống tổn thất nhiệt ban đêm nên được kết hợp để hạn chế tới mức nhỏ nhất các hình thức dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt qua cửa sổ. Rèm cửa dày với một hộp chứa rèm kín để bịt phía trên cửa sổ nên được sử dụng, hoặc dùng cách nhiệt trong hoặc ngoài kiểu cửa cuốn nâng hạ.
Khối nhiệt đối với việc hấp thụ nhiệt
Khối nhiệt là rất cốt yếu để tạo tiện nghi với sức nóng mặt trời. Nó hấp thụ và lưu trữ nhiệt, làm chậm tốc độ nhiệt từ mặt trời làm nóng không gian, giảm tốc độ mất nhiệt khi mặt trời lặn. Không có khối nhiệt, nhiệt đi vào một không gian sẽ thoát ra nhanh chóng qua bức xạ trỏ lại từ các bề mặt nội thất, làm cho không gian quá nóng với ánh sáng mặt trời và quá lạnh khi không có.
Màu bề mặt và màu mái
Lượng ánh sáng mặt trời được hấp thụ bởi một loại vật liệu (và do đó chuyển đổi thành nhiệt) phụ thuộc vào màu sắc của nó. Bề mặt màu sáng sẽ trả lại ánh sáng vào không gian xung quanh, phân phối nó trên một số lượng lớn các bề mặt. Vật liệu màu đen sẽ hấp thụ hầu hết năng lượng ngay khi nó được chiếu. Cả hai đều có thể hữu ích, tùy thuộc vào việc tận dụng hiện tượng ra sao.
Mái nhà thường cần phải tránh hấp thu năng lượng mặt trời trực tiếp ở vùng khí hậu nóng. “Mái nhà mát” sử dụng màu sáng để phản xạ hầu hết nhiệt của mặt trời. Bề mặt mái nhà mát mẻ thường hiệu quả hơn là bổ sung thêm tấm cách nhiệt. Ví dụ, nhiệt độ bề mặt của một mái nhà màu đen có thể dễ dàng chênh lệch tới đến 40° C (75° F) nóng hơn bề mặt của một mái nhà màu trắng vào một ngày nắng.
Mái nhà màu tối trở nên nóng hơn nhiều so với mái nhà màu sáng
Một chỉ số được dùng phổ biến là suất phản xạ, là khả năng của vật liệu để phản xạ ánh sáng mặt trời.
Mái nhà màu ánh sáng có “năng suất phản xạ cao”.
Nhưng việc đo đạc thường được sử dụng cho các quy chuẩn và tiêu chuẩn là chỉ số phản xạ năng lượng mặt trời (SRI – Solar Reflectance Index), trong đó xem xét cả hai: phản xạ và phát xạ.
SRI là một thước đo trong đó 0 là sơn màu đen tiêu chuẩn phản xạ nhiệt ít nhất (phản xạ 0.05, emittance 0.90) và 100 là sơn phản xạ phần lớn nhiệt với sơn màu trắng tiêu chuẩn (phản xạ 0.80, emittance 0.90).
Điều này có nghĩa rằng có thể có một số vật liệu mà chúng có chỉ số SRI nhỏ dưới số không hoặc một chút cao hơn 100.
Để được coi là một “mái nhà mát mẻ” trong tiêu chuẩn chung, chỉ số SRI đòi hỏi là phải trên 78 cho mái bằng và trên 29 cho mái dốc. Một số giá trị điển hình dưới đây.
Chỉ số SRI của một số vật liệu
Sơn acrylic đen: 0
Nhựa đường điển hình 6
Nhựa đường đá cuội ” trắng” 21
Mái mặt sỏi màu sáng: 37
Bê tông điển hình: 19-52
Sơn acrylic trắng: 100
Màng mái phản xạ: 80-110
Khối nhiệt
Mô tả giải pháp
Khối nhiệt là khả năng kháng lại sự thay đồi nhiệt độ của vật liệu. Các vật thể có khối nhiệt cao hấp thụ và giữ nhiệt. Khối nhiệt rất quan trọng trong thiết kế sưởi ấm thụ động bằng năng lượng mặt trời, nhất là tại các nơi có sự dao động nhiệt độ lớn giữa ngày và đêm.
Khối nhiệt có thể lưu giữ năng lượng hấp thu được từ mặt trời và tỏa ra theo thời gian. Ngược lại, nó có thể chống lại việc làm nóng quá nhanh do bức xạ mặt trời.
Khối nhiệt rất quan trọng trong đối với hiệu quả thiết kế sưởi thụ động bằng năng lượng mặt trời. Các vật thể có khối nhiệt cao hấp thụ và giữ nhiệt, làm chậm tốc độ mặt trời hâm nóng phòng và tốc độ phòng bị mất nhiệt khi mặt trời lặn.
Nếu không có khối nhiệt, nhiệt độ xâm nhập vào phòng sẽ phát xạ trở ra bên ngoài một cách nhanh chóng, khiến cho phòng bị quá nóng khi có ánh sang mặt trời và quá lạnh khi không có nó.
Khối nhiệt hầu như không có tác động đối với dòng nhiệt ở trạng thái ổn định, khi mà nhiệt độ tương đối ổn định ở mỗi bên của vật liệu
Truyền nhiệt và Khối nhiệt
Hiểu được dòng nhiệt năng trong thiết kế công trình và các hiệu ứng nhiệt động rất là quan trọng. Khối nhiệt đem lại khả năng kháng lại sự thay đổi nhiệt độ của vật liệu khi nhiệt được tăng cường hay mất đi và là yếu tố chủ yếu trong tương tác truyền nhiệt động bên trong một công trình.
Ba tính chất vật lý cần hiểu là: khối lượng riêng, nhiệt dung riêng, dung lượng nhiệt và độ trễ nhiệt
Khối lượng riêng
Vật liệu đặc luôn chứa được nhiều nhiệt hơn
Khối lượng riêng là khối lượng của vật liệu trên mỗi đơn vị thể tích. Trong hệ thống đo lường Anh, khối lượng riêng ghi là lb/ft3 ;
Trong hệ thống SI, nó được ghi là kg/m3. Với cùng một thể tích vật liệu, vật liệu có khối lượng riêng lớn hơn sẽ lưu trữ được nhiều nhiệt hơn.
Nhiệt dung riêng
Nhiệt dung riêng của vật liệu càng lớn thì vật liệu đó càng cần nhiều năng lượng hơn để thay đổi nhiệt độ vật liệu.
Nhiêt dung riêng là lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt độ của khối lượng vật liệu đã cho lên 1º. Trong hệ thống Anh, nó được biểu diễn dưới dạng Btu/lb ºF; trong hệ thống SI, nó được biểu diễn dưới dạng kJ/kg K. Cần ít năng lượng hơn để nâng nhiệt độ của một vật liệu có nhiệt dung riêng thấp so với vật liệu có nhiệt dung riêng cao.
Ví dụ, cần có một calo nhiệt năng để nâng nhiêt độ của một gram nước lên một ºC. Nước có nhiệt dung riêng lớn do đó đôi khi cũng được sử dụng là khối nhiệt cho các công trình.
Nhiệt dung riêng của vật liệu J/(g•K)
Gạch 0.84
Bê tong 0.88
Granite 0.79
Thạch cao 1.09
Đất 0.80
Gỗ 1.2 – 2.3
Nước 4.2
Nhiệt dung riêng của vật liệu công trình (nguồn Wikipedia)
Dung lượng nhiệt (Khối nhiệt)
Khối lượng riêng x Nhiệt dung riêng = Lượng nhiệt có thể chứa trong mỗi đơn vị thể tích
Dung lượng nhiệt là một chỉ số về khả năng chứa nhiệt trong mỗi đơn vị thể tíchcủa vật liệu. Dung lượng nhiệt càng lớn thì vật liệu càng có khả năng chứa nhiệt nhiều hơn trong một đơn vị thể tích cho mỗi độ tăng lên.
Dung lượng nhiệt là sản phẩm của khối lượng riêng và nhiệt dung riêng. Đơn vị là J/K
Dung lượng nhiệt cao hơn có khả năng (nhưng không phải luôn luôn) làm giảm lượng nhiệt đi từ bên ngoài vào bên trong bằng cách chứa nhiệt bên trong vật liệu.
Nhiệt xâm nhập vào tường lúc ban ngày, ví dụ, có thể được chứa trong tường một vài giờ cho đến khi nó di chuyển ngược lại ra ngoài không khí mát mẻ ban đêm – giả sử điều kiện thời tiết phù hợp và dung lượng nhiệt đủ lớn
Thời gian trễ và nhiệt độ được điều tiết lại nhờ khối nhiệt
Độ trễ nhiệt (thời gian trễ)
Vật liệu có khối nhiệt cao mất nhiều giờ để nhiệt có thể di chuyển từ bên này đến bên kia của lớp vỏ công trình.
Việc làm chậm sự di chuyển của nhiệt này được gọi là “độ trễ nhiệt” (hay thời gian trễ), và được đo lường bằng khoảng thời gian chênh lệch giữa nhiệt độ cao nhất ở mặt ngoài của công trình và nhiệt độ cao nhất ở mặt bên trong công trình.
Một số vật liệu chẳng hạn như thủy tinh không có độ trễ nhiệt lớn. Nhưng độ trễ nhiệt có thể lâu từ 8 đến 9 tiếng đối với công trình xây dựng có khối nhiệt cao như tường gạch 2 lớp hay tường đất nện.
Ví dụ, nếu mặt trời không bị mây che và tác động vào lớp vỏ công trình có dung lượng nhiệt cao lúc 10:00 giờ sáng, nhiệt độ bề mặt bên ngoài sẽ tăng lên nhanh chóng.
Tuy nhiên nó có thể mất vài tiếng trước khi sự thay đổi nhiệt độ “đột biến” này được cảm nhận ở mặt trong của tường. Nguyên nhân là do một lượng nhiệt đang bị chứa bên trong tường.
Lượng nhiệt này được lưu lại trong tường đến khi vật liệu hấp thụ hết mức có thể (bão hòa). Nhiệt sau đó sẽ đi vào bên trong dựa vào độ dẫn của vật liệu.
Một ví dụ về độ trễ nhiệt ở quy mô lớn là thực tế các tháng nóng nhất ở Bắc bán cầu là vào tháng 7 hay 8 mặc dù bức xạ mặt trời mạnh nhất vào tháng 6 của năm.
Thiết kế với chiến lược khối nhiệt
Các ứng dụng kiến trúc thông thường có áp dụng khả năng lưu nhiệt là sàn bê tong, bể chứa nước và các bức tường chắn bên trong chẳng hạn như phía sau ống khói. Tuy nhiên, có nhiều loại vật liệu có thể được sử dụng.
Khí hậu và Khối nhiệt
Vật liệu có khối nhiệt lớn có lợi nhất tại các vùng có sự thay đổi lớn về nhiệt độ giữa ngày và đêm, chẳng hạn như khí hậu sa mạc.
Ngay cả nếu vật liệu kháng nhiệt không ngăn được nhiệt năng đi vào hay đi ra khỏi phòng, giống như chất cách nhiệt, nó có thể làm chậm dòng nhiệt rất nhiều khiến cho con người cảm thấy dễ chịu thay vì gây ra sự khó chịu.
Vật liệu khối nhiệt thu và chứa nhiệt thu được từ mặt trời
Ở vùng khí hậu nóng hoặc lạnh thường xuyên thì hiệu ứng khối nhiệt sẽ có hại.
Vật liệu khối nhiệt sẽ phát xạ nhiệt sau khi mặt trời di chuyển đi
Lý do là nhiệt độ tất cả các bề mặt của vật liệu có khuynh hướng cân bằng với nhiệt độ trung bình ngày; nếu nhiệt độ này cao hơn hay thấp hơn khoảng nhiêt độ cảm thấy dễ chịu, nó sẽ làm cho người ở trong phòng thấy khó chịu hơn do sự hấp thu hay phát xạ không mong muốn.
Như vậy, ở vùng khí hậu nhiệt đới và xích đạo, các công trình có xu hướng thông thoáng và sử dụng vật liệu nhẹ. Ở các vùng khí hậu rất lạnh và gần cực, các công trình thường được cách nhiệt bằng rất ít vật liệu khối nhiệt, ngay cả khi nó cần được sử dụng cho mục đích kết cấu.
Khối nhiệt cho hấp thu bức xạ mặt trời sưởi ấm
Khối nhiệt cực kỳ quan trọng trong thiết kế thụ động thu bức xạ mặt trời trực tiếp. Vật liệu có khối nhiệt cao sẽ truyền một lượng lớn nhiệt năng thu được vào sâu bên trong lớp vật liệu.
Điều này có nghĩa là thay vì vài mili mét tường ngoài nóng lên 5 – 10 độ, thì toàn bộ chiều dày tường chỉ nóng lên khoảng 1 – 2 độ. Vật liệu sau đó sẽ phát xạ nhiệt trở lại ở nhiệt độ thấp hơn, nhưng trong khoảng thời gian lâu hơn.
Điều này giúp cho người bên trong thấy dễ chịu hơn và lâu hơn. Khi nhiệt độ bên trong phòng giảm đi về đêm, vẫn còn một lượng nhiệt còn chứa trong tường sẽ phát xạ trở ra.
Diện tích vật liệu khối nhiệt nhận ánh sáng mặt trời trực tiếp càng lớn thì càng thu được nhiều nhiệt, vì thế nó càng nóng lên nhanh hơn và càng chứa được nhiều nhiệt hơn.
Vật liệu cách nhiệt giúp cản trở sự thu nhiệt không cần thiết từ nền đất.
Tấm vật liệu cách nhiệt có thể làm cản trở hiệu ứng khối nhiệt
Độ dẫn nhiêt của vật liệu khối nhiệt
Cách nhiệt cực kỳ có ích nhằm ngăn nhiệt thu được bị mất đi do truyền qua sàn hay không khí bên ngoài.
Ở các vùng khí hậu nóng thì nhiệt hấp thu là không có lợi và lớp vỏ công trình có vật liệu khối nhiệt thấp sẽ có lợi hơn, cũng như độ dẫn thấp, nhằm tăng hiệu quả cách nhiệt.
Độ trễ nhiệt của vật liệu có thể làm giảm đáng kể nhu cầu cách nhiệt cho lớp vỏ công trình, đặc biệt cho các vùng khí hậu có sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa ngày và đêm.
Kết hợp vật liệu khối nhiệt với vật liệu cách nhiệt có thể tránh được sự dao động nhiệt độ không mong muốn bên trong phòng, trong khi vẫn cho phép nhiệt thu từ mặt trời hay làm mát phát xạ.
Tuy nhiên, vật liệu dẫn nhiệt có thể rất có ích cho không gian trong phòng. Chúng sẽ mau chóng truyền nhiệt thu được ra khỏi lớp bề mặt bị tác động bởi ánh sáng mặt trời vào sâu bên trong lớp vât liệu có chức năng lưu trữ và phân phối nhiệt cho không gian phòng bên trong.
Trong khi đó, ở vật liệu có độ dẫn thấp, bề mặt vật liệu sẽ nóng hơn khi ánh sáng mặt trời chiếu vào, tạo nên một điểm nóng trong khi các khu vực khác của phòng có thể bị lạnh.
Ví dụ, sàn bê tông dày sẽ dẫn nhiệt và chứa nó tương đối đồng đều trên cả diện tích sàn (mặc dù phần diện tích bị mặt trời chiếu trực tiếp sẽ nóng hơn). Tuy nhiên, sàn gỗ sẽ không phân bố nhiệt tốt bởi vì mặc dù gỗ có khối nhiệt cao nhưng nó không dẫn nhiệt tốt.
Cần thận trọng khi bao phủ lớp vật liệu khối nhiệt vằng các vật liệu như thảm, bần, tấm ốp tường hay các vật liệu cách nhiệt khác. Những lớp bao này sẽ cách ly vật liệu khối nhiệt khỏi năng lượng mặt trời mà bạn đang mong muốn thu được.
Vật liệu như gạch hay gạch lát bằng gốm sứ là lựa chọn tốt hơn để phủ bề mặt thu nhiệt trực tiếp. Các lớp gạch phải được gắn vào sàn bằng chất kết dính và cho tiếp xúc hoàn toàn với sàn – điều này nhằm đãm bảo độ dẫn nhiệt tốt.
Nguyên tắc thiết kế với khối nhiệt
Lựa chọn đúng lượng vật liệu khối nhiệt cần thiết. Xác định bằng cách tính nhiệt năng sưởi cần thiết cho phòng (dựa trên khí hậu, lớp khối nhiệt và chương trình) và ánh sáng mặt trời thu được (dựa trên khí hậu, hướng công trình và các yếu tố xung quanh).
Nói chung, sự dễ chịu và hiệu quả làm việc gia tăng theo sự gia tăng của khối nhiệt và không có giới hạn trên đối với lượng vật liệu khối nhiệt được sử dụng nhằm đạt đến một thiết kế tốt. Diện tích bề mặt của vật liệu khối nhiệt tiếp xúc với mặt trời cần đủ lớn. Theo kinh nghiệm thì quy tắc cho tỷ số bề mặt khối nhiệt trên diện tích bề mặt kính là 6:1
Đối với việc thu, chứa nhiệt trực tiếp, khối vật liệu mỏng sẽ hiệu quả hơn là khối vật liệu dày. Độ dày hiệu quả nhất của vật liệu xây dựng là 100 mm. Độ dày trên 150mm thường không cần thiết vì nhiệt có thể bị thoát ra ngoài bề mặt. Độ dày hiệu quả nhất đối với gỗ là khoảng 25mm đầu tiên.
Cách nhiệt cho không gian trong nhà khỏi điều kiện khí hậu bên ngoài giúp cho không gian trong nhà không bị mất hay thu nhiệt quá mức.
Tuy nhiên với một vài kiểu khí hậu, nhiệt thu trực tiếp từ mặt trời lên trên lớp vỏ công trình và/hay nhiệt thoát trực tiếp, truyền qua mặt sàn tầng trệt là có lợi.
Việc đặt vật liệu khối nhiệt nhiều nhất có thể tại, vị trí có thể thu nhận bức xạ mặt trời là rất quan trọng. Tuy nhiên khối vật liệu thu nhiệt do đối lưu không khí cũng quan trọng cho toàn bộ hiệu quả làm việc của cả công trình.
Vật liệu khối nhiệt đạt hiệu quả gấp 4 lần khi bị ảnh hưởng bởi cả bức xạ mặt trời và đối lưu không khí nóng so với vật liệu chỉ bị nung nóng bởi đối lưu.
Đặt vật liệu khối nhiệt ở các tường trong nhà sẽ hiệu quả hơn là cho các tường bao. Giả sử chúng cùng thu một lượng ánh sáng mặt trời như nhau, tường bên trong sẽ truyền nhiệt qua cả 2 mặt trong khi tường bên ngoài chỉ truyền nhiệt qua 1 mặt ở trong nhà.
Tường khối nhiệt trong nhà hiệu quả nhất là những tường đặt giữa 2 không gian thu nhiệt trực tiếp.
Vật liệu thay đổi pha
Vật liệu thay đổi pha là loại vật liệu mới, được sử dụng để thêm vào cho vật liệu khối nhiệt mà không làm tăng khối lượng hay số lượng. Chúng có thể thay thế tấm tường tiêu chuẩn hay có thể là một lớp thêm vào cho tường hay sàn.
Chúng tương đối hiếm gặp nhưng đang được sử dụng phổ biến nhanh chóng khi công nghệ được cải tiến và khi giá thành hạ.
Những vật liệu này chứa nhiệt bằng cách sử dụng sự thay đổi pha của vật liệu, thường từ rắn sang lỏng và ngược lại. Cần một lượng nhiệt lớn để chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng, hay từ lỏng sang khí, tại các thời điểm chuyển trạng tháy nhiệt độ không thay đổi.
Ví dụ, cần 100 calo để làm nóng một gam nước từ 0°C lên 100°C; tuy nhiên, cần đến 539 calo để chuyển 1 gam nước ở 100°C thành 1 gam hơi ở 100°C. Khi hơi chuyển về trạng thái nước, tất cả nhiệt năng sẽ được phóng thích.
Hình. Mối tương quan giữa nhiệt năng và nhiệt độ của nước khi thay đổi pha
Bởi vì cần một lượng lớn năng lượng cho việc thay đổi pha, những vật liệu này có thể tăng khối nhiệt của chúng nhanh chóng mà không tăng trọng lượng hay kích thước. Ví dụ, một tấm tường thay đổi pha dày 1/2″ (1cm) có thể có khối nhiệt tương đương vài in bê tông.
Hầu hết vật liệu thay đổi pha sử dụng chất sáp hay muối để chuyển từ rắn sang lỏng. Một vài sản phẩm có các túi trong vật liệu giống như túi khí, nhưng hầu hết các sản phẩm có các viên vật liệu kích thước micro trộn lẫn với thạch cao hoặc bê tông. Bên cạnh có tính nén và khối lượng nhẹ, vật liệu thay đổi pha hấp thụ và phóng thích nhiệt ở một nhiệt độ xác định, cũng như nước sôi ở một nhiệt độ xác định. Điều này giúp cho phòng giữ được nhiệt mong muốn ngay cả khi nhiệt đang đi vào hay thoát ra ngoài phòng.