一、相變材料定義
相變材料（Phase Change Material）是指隨溫度變化而改變形態并能提供潛熱的物質。相變材料由固態變為液態或由液態變為固態的過程稱為相變過程，這時相變材料將吸收或釋放大量的潛熱。相變材料可分為有機和無機相變材料，礦用 的是無機相變材料。
二、煤礦井下緊急避險系統概述
為了進一步加強煤礦安全生產工作，全面提升煤礦安全保障能力，根據《國家安全監管總局國家煤礦安監局關于建設完善煤礦井下安全避險“六大系統”（指監測監控系統、井下人員定位系統、緊急避險系統，壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統）的通知》，在2012年6月底前，所有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井， 中央企業和國有重點煤礦重的高瓦斯、開采容易自燃煤層的礦井，要完成緊急避險系統的建設完善工作；2013年6月底前，其他所有煤礦要完成緊急避險系統的建設完善工作。
煤礦井下緊急避險系統是指在煤礦井下發生緊急情況下，為遇險人員安全避險提供生命保障的設施、設備、措施組成的有機整體。緊急避險系統建設的內容包括為入井人員提供自救器、建設井下緊急避險設施、合理設置避災路線、科學制定應急預案等。
其中井下緊急避險系統是指在井下發生災害事故時，為無法及時撤離的遇險人員提供生命保障的密閉空間。該設施對外能夠抵御高溫煙氣，隔絕有毒有害氣體，對內提供氧氣、食物、水，去除有毒有害氣體，創造生存基本條件，為應急救援創造條件、贏得時間，同時通過艙內通訊監測設備，引導外界救援。
緊急避險設施只要包括永久避難硐室、臨時避難硐室、可移動式救生艙。
三、避難硐室（艙)制冷系統
目前避難硐室(救生艙）制冷系統主要有5種方案：液態CO2，蓄冰制冷，NH4NO3溶解熱，無源相變材料，壓風制冷。
四、避難硐室（艙）相變材料無源制冷方案
· 避難硐室(艙）制冷相變材料產品規格參數
型號 | 熔點 (℃) | 潛熱 (KJ/KG) | 密度 (1.0x103kg/m3) | 熱傳導系數 (W/m.k) | 體積變化率 (%) | 過冷度 （℃） |
PH-24 | 24 | 351 | 1.42 | 0.56 | 10 | ≤4 |
PH-25 | 25 | 350 | 1.42 | 0.56 | 10 | ≤4 |
PH-26 | 26 | 351 | 1.42 | 0.56 | 10 | ≤4 |
PH-27 | 27 | 350 | 1.42 | 0.56 | 10 | ≤4 |
· 五大硐室制冷系統優劣勢分析
制冷方式 | 初始成本 | 維護成本 | 安全性 | 優點 | 缺點 | 備注 |
NH4NO3
溶解熱 | 中 | 低 | 差 | 安裝簡易 | 1.定期更換
2.有氨氣產生，受熱時易爆炸 |
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液態CO2 | 低 | 高 | 差 | 1.制冷快
2.不產生水蒸氣
3.無毒無味無腐蝕 | 1.維護成本高
2.儲存體積大
3.容易泄露造成二次傷害 |
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蓄冰制冷 | 高 | 高 | 良 | 1.降溫和除濕
2.無毒無味無腐蝕 | 1.維護成本高，能耗大
2.制冷不穩定
3.產生水蒸氣
4.占用空間大 |
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相變材料制冷 | 低，可根據人數配備選擇用量 | 低 | 低 | 1.維護成本低
2.占用的有效空間小
3.不產生蒸汽，可輔助除濕
4.不可燃不差生靜電
5.無毒無味無腐蝕 | 不適合高溫礦井 |
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專用管路
壓風制冷 | 中 | 中 | 低 | 制冷、內外空氣循環 | 施工難度大 | 可與相變制冷結合使用 |
