Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania właściwości cieplnych kompozytów budowlanych z dodatkiem materiału zmiennofazowego PCM

Jaworski Maciej

Przemysł Chemiczny

|

2024

|

T. 103, nr 11

1316--1319

PL

Przedstawiono wyniki badań termofizycznych właściwości kompozytów na osnowie gipsowej (zaprawa gipsowa) z dodatkiem materiału zmiennofazowego (PCM) w postaci mikrogranulatu. Kompozyty gipsowe lub cementowe z dodatkiem PCM są stosowane w budownictwie w celu zwiększenia pojemności cieplnej struktury budynku. Duża pojemność cieplna budynku stabilizuje temperaturę wewnętrzną przy dużych wahaniach zarówno temperatury otoczenia, jak i takich czynników, jak nasłonecznienie i wiatr. Zwiększa również efektywność wykorzystania odnawialnych źródeł energii (m.in. energii słonecznej, geotermalnej), ponieważ elementy konstrukcji budynku stają się akumulatorami ciepła. Przedmiotem badań są właściwości istotne z punktu widzenia akumulacji ciepła i funkcjonowania akumulatora (wymiennika ciepła), czyli pojemność cieplna i przewodność cieplna.

EN

Thermophys. properties of composites based on gypsum with the addn. of a phase change material (PCM) in the form of com. microgranulate used in various proportions (15-40% by mass) were detd. Heat capacity of the composites was detd. using the DSC method and thermal cond. was measured on a specially prepared measuring station, allowing for temp. measurement on the surface of samples and direct measurement of heat flux d. using heat flux sensor. Accurate results of enthalpy changes and effective sp. heat were obtained in the temp. range of 18-28°C and 20-26°C, which indicate a significant increase in the heat capacity of gypsum by adding PCM.

2

Smart composite nanofibers based on PLA/PEG with the addition of clove oil as thermal regulators

Ertuğral Tuğba Güngör

Polimery

|

2023

|

Vol. 68, nr 10

530--536

EN

Smart nanofibers based on PLA and PEG with the addition of clove oil (Eugenia caryophyllus) (EO) were obtained using the electrospinning technique. The nanofibers were characterized by SEM, FT-IR, TGA and DSC. For the PLA/PEG/EO composite (mass ratio 2/1/0.25), the temperature of the maximum decomposition rate was approximately 370°C. This composite exhibited good latent heat energy storage (melting enthalpy 77.5 J/g at 34.7°C). Smart nanofibers can be used as thermal regulators in medicine, electronics, and food and textile industries.

PL

Metodą elektroprzędzenia otrzymano inteligentne nanowłókna na bazie PLA i PEG z dodatkiem olejku goździkowego (Eugenia caryophyllus) (EO). Nanowłókna scharakteryzowano metodą SEM, FT-IR, TGA i DSC. Dla kompozytu PLA/PEG/EO (2/1/0,25) temperatura maksymalnej szybkości rozkładu wynosiła około 370°C. Kompozyt ten wykazywał dużą zdolność magazynowania energii cieplnej w postaci ciepła utajonego (entalpia topnienia 77,5 J/g w temperaturze 34,7°C). Dzięki tym właściwościom inteligentne nanowłókna mogą znaleźć zastosowanie jako termiczne regulatory w medycynie, elektronice oraz przemyśle spożywczym i tekstylnym.

3

Effect of preparation method and polymer impregnation on form stability of expanded perlite/paraffin composite

Marchewka Izabela, Downar-Zapolska Ewa, Pichór Waldemar

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 3

153--157

EN

Interest in the use of phase change materials in construction materials is constantly increasing. However, the problem is to develop an effective method to introduce them. The challenge is to obtain shape-stabilized composites with a high heat storage capacity. In this paper, expanded perlite was proposed as a potential carrier of phase change material (paraffin). The effectiveness of two impregnation techniques - vacuum and immersion - was compared. Composites with various amounts of paraffin were prepared, and then their properties were characterized. It has been shown that the vacuum impregnation method can be used to obtain composites with better shape stability. Despite this, leakage was observed in the materials with high proportions of paraffin. It was been proven that, regardless of the impregnation method, the application of a thin polymer dispersion coating can effectively protect the composite against leakage of the phase change material. Thanks to the use of epoxy resin, a stable composite was obtained with a paraffin content of over 80% by weight. The high PCM content and no leakage effect during the phase transition make the presented composite show great potential for many different applications.

4

Model odzieży ciepłochronnej z funkcją termoregulacji, wykorzystującej aerożel i materiały przemiany fazowej (PCM) – badania wstępne

Greszta Agnieszka, Dąbrowska Anna, Młynarczyk Magdalena, Kobus Monika

Bezpieczeństwo Pracy : nauka i praktyka

|

2023

|

nr 6

21-27

PL

Dobór odzieży ciepłochronnej dla pracowników, którzy wykonują czynności o różnym wydatku energetycznym lub są narażeni na znaczne zmiany temperatury podczas pracy, stanowi istotny problem. Aby ograniczyć obciążenie cieplne pracowników oraz poprawić ergonomię odzieży, w Centralnym Instytucie Ochrony Pracy – Państwowym Instytucie Badawczym opracowano model innowacyjnej kurtki ciepłochronnej z dodatkiem wysokoizolacyjnego, lekkiego aerożelu oraz PCM. Opracowaną odzież oceniano pod względem ciepłochronności (izolacyjności cieplnej) oraz efektywności chłodzenia na podstawie wyników badań gęstości strumienia ciepła z manekina termicznego. Uzyskane zwiększenie wartości strumienia ciepła w obszarach z PCM bezpośrednio po założeniu kurtki świadczy o efekcie chłodzenia manekina, aczkolwiek efekt ten utrzymuje się tylko przez ok. 5-10 minut. Wyniki izolacyjności cieplnej wskazują, że działanie aerożelu jest najbardziej skuteczne w tych obszarach kurtki, w których występuje on samodzielnie (bez PCM).

EN

The selection of thermal-insulating clothing for employees performing activities with different energy expenditures or exposure to significant temperature changes during work is a relevant problem. To reduce the heat load of employees and improve the ergonomics of clothing, a model of the innovative thermal-insulating jacket with the addition of highly insulating, lightweight aerogel and PCM was developed in Central Institute for Labour Protection – National Research Institute. The developed clothing was evaluated in terms of thermal insulation and cooling efficiency based on the results of tests of the heat flux density from the thermal manikin. The obtained increase in the heat flux density value in the areas with PCM immediately after putting on the jacket shows the cooling effect of the manikin. However, this effect lasts only for about 5-10 minutes. The results of thermal insulation measurements indicate that the aerogel is most effective in the areas of the jacket where it is present alone (without PCM).

5

The effect of graphene nanoparticles on the thermal conductivity enhancement of organic phase change material and its energy storage properties

Rolka Paulina, Lackowski Marcin

Archives of Thermodynamics

|

2023

|

Vol. 44, no. 4

103--121

EN

Organic phase change materials (PCMs), which are typically used as the accumulating material in latent heat thermal energy storage, provide chemical and thermal stability, but have low thermal conductivity. This limits heat transfer rates and prolongs storage charging/discharging time. A method to improve the thermal conductivity of organic PCMs is to add nanomaterials with high thermal conductivity. The paper presents the research on the effect of the addition of graphene nanoparticles (GNPs) on the thermal conductivity of organic PCM (RT28 HC), and its energy storage properties. The transient hot wire and the pipe Poensgen apparatus methods were used to measure thermal conductivity, and the differential scanning calorimetry method was used to determine the heat capacity and phase change temperature. The achieved characteristics of thermal conductivity depending on the amount of added graphene nanoparticles (and stabilizer) indicate that GNPs allow to increase the thermal conductivity on average by 26–87% in the solid state and by 7–28% in the liquid, but this reduces the PCM heat capacity. Therefore, the paper indicates what mass fraction of dopants is optimal to achieve the greatest improvement in thermal conductivity of RT28 HC and its smallest reduction in heat capacity, to use this nano-enhanced PCM in practice.

6

Inorganic salt hydrates as Phase Change Materials (PCM) for thermal energy storage in solar installations

Styś-Maniara Marta, Nartowska Edyta, Metryka-Telka Monika, Porowski Rafał

Structure and Environment

|

2022

|

Vol. 14, no. 4

161--172

EN

The authors present a general idea of using inorganic salt hydrates in solar installations. A key role in this selection is played by thermophysical parameters, so the authors review their test methods and in turn characterize them for the most promising salt hydrates. Next, the authors describe the advantages and disadvantages of inorganic salt hydrates and indicate possibilities for their improvement. The use of salt hydrate converters in PV installations significantly improves the efficiency of photovoltaic modules. We show that at least 18 salt hydrates are promising for solar applications with the best ones being Sodium Hydrogen Phosphate Dodecahydrate, Sodium Carbonate Decahydrate and Calcium Chloride Hexahydrate. The selection of a test method for determining the thermophysical parameters of salt hydrates should be individual depending on the research objective. Comparing the methods presented, we believe that it is the DSC and DTA methods that provide the most accurate and repeatable results.

PL

Autorzy przedstawiają ogólną koncepcję wykorzystania nieorganicznych hydratów solnych w instalacjach solarnych. Kluczową rolę w tym doborze odgrywają parametry termofizyczne, dlatego autorzy dokonują przeglądu metod ich badania i kolejno charakteryzują je dla najbardziej obiecujących hydratów solnych i ich mieszanin. Następnie autorzy opisują zalety i wady nieorganicznych hydratów solnych oraz wskazują możliwości ich udoskonalenia. Zastosowanie konwerterów hydratów solnych w instalacjach PV znacząco poprawia sprawność modułów fotowoltaicznych. Wykazano, że co najmniej 18 hydratów soli i ich mieszanin jest obiecujących dla zastosowań solarnych ze względu na korzystne parametry termofizyczne, przy czym najlepsze z nich to dodekahydrat wodorofosforan sodu, dekahydrat węglanu sodu i heksadydrat chlorku wapnia. Z przeglądu literatury wynika, że wybór metody badawczej do określenia parametrów termofizycznych hydratów soli powinien być indywidualny w zależności od celu badań. Porównując przedstawione metody, stwierdzono, że to właśnie metody DSC i DTA dają najbardziej dokładne i powtarzalne wyniki.

7

Analiza wpływu akumulatora chłodu wykorzystującego zjawisko przemiany fazowej na efektywność systemu generacji chłodu w instalacjach o działaniu okresowym

Chytrzyńska Katarzyna, Borcuch Marcin

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 2

45--53

PL

Wytwarzanie chłodu może wiązać się ze zwiększonymi kosztami energii elektrycznej z uwagi na niedopasowanie profilu zapotrzebowania na chłód z niższymi cenami energii w taryfie nocnej. Akumulatory chłodu o poprawnym doborze i dopasowaniu do profilu zapotrzebowania na chłód u danego odbiorcy mogą pozwolić na zmniejszenie rachunków dzięki redukcji zużycia energii elektrycznej w godzinach szczytowych. Magazyny energii oparte o ciepło jawne wiążą się zwykle z dużymi rozmiarami zbiorników i małą gęstością akumulowanej energii. Drogą do powszechnego wykorzystywania magazynów energii w systemach chłodniczych jest opracowanie taniego i efektywnego sposobu przechowywania chłodu, który zapewni wysoką gęstość akumulacji oraz wysoką efektywność wymiany ciepła. W niniejszym artykule przeanalizowano współpracę agregatu wody lodowej o wydajności chłodniczej 25 kW z trzema wariantami magazynu chłodu, bazującymi na różnych materiałach akumulujących. Określono wymagane minimalne pojemności zbiorników dla akumulacji w wodzie, lodzie oraz materiale zmiennofazowym. Przeprowadzono szacowanie oszczędności finansowych przy zastosowaniu trybu akumulacji pełnej, częściowej i z limitem wydajności dla reprezentatywnych profili popytu na chłód, które wskazuje na zwiększającą się zasadność wykorzystania systemu akumulacji w przypadku zwiększania się sumarycznego zużycia chłodu w godzinach szczytowych.

EN

Cold generation may be associated with increased electricity costs due to the mismatch between the cold demand profile and lower energy prices in the night tariff. Cold thermal energy storage (CTES) units may allow to reduce bills by reducing electricity consumption during peak hours while correctly selected and matched to the profile of cooling demand. Energy storage based on sensible heat is usually associated with large tank sizes and low energy density. The way to widespread thermal energy storage in refrigeration systems is to develop a cheap and effective method of cold storage, which will ensure high energy density and high heat exchange efficiency. The paper presents an analysis of the cooperation of a 25 kW cooling capacity chiller with three types of a cold storage units, based on various accumulating materials. The required minimum capacity of storage units for cold accumulation in water, ice and PCM (Phase Change Materials) was determined. For exemplary cooling demand profiles, the financial savings related to the use of full storage, partial storage and storage with limited cooling capacity were estimated. In the case of an increase in the total consumption of cold in peak hours, the application of thermal energy storage becomes more legitimate.

8

Modelowanie przemiany fazowej w potrójnym systemie rurowym wzmocnionym żebrami

Wołoszyn Jerzy, Wyciszkiewicz Gabriela

Przemysł Chemiczny

|

2021

|

T. 100, nr 9

879--882

PL

Przedstawione badania symulacyjne dotyczą zjawiska przejścia fazowego ciała stałego w ciecz z uwzględnieniem konwekcji naturalnej w potrójnym systemie rurowym, wzmocnionym żebrami. Materiały zmiennofazowe (PCM) charakteryzują się niską przewodnością cieplną, zatem poszukuje się rozwiązań mających na celu intensyfikację wymiany ciepła w takich systemach. Wymiennik ciepła z materiałem PCM został poddany analizie numerycznej, w której zbadano wpływ parametrów konstrukcyjnych żeber na czas topnienia medium magazynującego. Badania symulacyjne przeprowadzono zgodnie z techniką planowania eksperymentów, a w analizie uwzględniono zmianę liczby żeber oraz ich wysokość. Wyniki badań ujawniły, że zwiększenie liczby i długości żeber skraca czas przemiany fazowej, jednakże zbyt długie żebra hamują ruchy konwekcyjne.

EN

A heat exchanger with phase change material was numerically analyzed and the effect of the fins design parameters on the melting time of the storage medium was examined. The simulations were conducted in accordance with the design of experiment technique. It took into account the change in the number of fins and their height. Increasing the number and length of fins shortened the time of the phase change, but too long fins inhibited convective currents.

9

Magazyny ciepła − przybliżone obliczenia i wdrożenia

Matysko Robert, Dutkowski Krzysztof, Orłowska Magdalena

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2021

|

nr 11-12

41--43

PL

Magazynowanie ciepła staje sią coraz istotniejszym zagadnieniem w związku z rozwojem technologii mających na celu optymalizacją produkcji i rozpływu ciepła − zarówno w aspektach miejskich, gminnych, jak i indywidualnego odbiorcy. W artykule opisano zagadnienia związane z magazynowaniem ciepła w zasobnikach wodnych współpracujących z pompami ciepła oraz kolektorami słonecznymi. Opisano również alternatywne metody magazynowania ciepła na przykład w materiałach PCM lub w gruncie.

10

Experimental investigation on the influence of phase change materials on properties and pore structure of steam-cured mortar

Bi Liping, Long Guangcheng, Ma Cong, Xie Youjun

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 1

186--195

EN

Steam-cured concrete with high early strength has been widely applied in high-speed railway. However, heat damage caused by the steam curing process brings adverse effects on the pore structure and durability of steam-cured concrete. It has been found that phase change materials (PCMs) help improve the durability of cement-based materials. Therefore, the influences of two PCMs on the strength, water absorption, and microstructure of steam-cured mortar are discussed in this study. Two PCMs used include pure paraffin and a composite phase change material composed of porous diatomite and paraffin (D/P). The results show that the addition of appropriate PCMs does not significantly reduce the strength of steam-cured mortar. The addition of a small amount of PCMs shows little influence on the pore structure of steam-cured mortar but effective in improving the water-penetration resistance. This is partially attributed to the improvement of hydrophobic characteristics in the pores, resulting from the adhesion of hydrophobic PCMs on the pores during the steam curing. Compared with specimens containing pure paraffin, the pore structure of specimens containing D/P is refined, resulting in higher compressive strength. This may be due to the uniform distribution of small particles D/P in the specimen and the pozzolanic reaction of diatomite in D/P. The use of suitable phase change materials will be helpful to improve the durability of steam-cured concrete.

11

Charakterystyka materiałów zmiennofazowych

Durczak Karolina, Zawada Bernard, Spik Zenon

Rynek Instalacyjny

|

2020

|

Nr 12

30--34

PL

Celem niniejszej pracy było wskazanie podstawowych parametrów, jakimi powinny się charakteryzować materiały zmiennofazowe (PCM) wykorzystywane w technice instalacyjno-budowlanej. W artykule podano charakterystyczne parametry cieplne różnych związków chemicznych pełniących funkcję PCM. Dobranie materiału o właściwościach dopasowanych do celu, np. magazynowania nadwyżek ciepła występujących w pomieszczeniu, pozwala na uzyskanie wymiernych korzyści energetycznych. Dodatkowo w artykule wskazano możliwe sposoby wkomponowania materiału zmiennofazowego w komponenty budowlane. Spośród dostępnych technologii to mikrokapsulacja umożliwia wyeliminowanie w największym stopniu podstawowych problemów związanych ze specyfiką działania PCM, tj. wycieki, zmiany objętości związane ze zmianą fazy czy niestabilność konstrukcji.

EN

The aim of this study was to indicate the basic parameters that should characterized the phase change materials (PCM) used in installation and construction technology. The paper presents characteristic thermal parameters of various chemical compounds that play the role of PCM. The selection of materials with properties tailored to the purpose, e.g. storing excess heat in the room, allows for measurable energy benefits. Additionally, the material indicates possible ways of integrating the phase change material into building components. Among the available technologies, microcapsulation is the best solution to eliminate the basic problems related to the specificity of PCM operation, i.e. leakages, volume changes related to phase change, structure stability.

12

Use of phase change materials in social container construction

Głasek Sebastian, Mydłowski Tomasz, Chmielewski Adrian, Bogdziński Krzysztof

Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska

|

2019

|

z. 3/121

15--30

EN

The paper presents a study on the thermal comfort of using the organic and inorganic phase change material. The experimental research were carried out in a climatic chamber Vötsch at temperatures ranging from -30°C to +50°C. For the data acquisition, applications prepared in the LabVIEW environment were used. In herein work, the results of the experimental research of thermal conductivity coefficient have been shown. The paper presents the possibilities of increasing the insulation parameters of external walls due to the use of phase-change materials. The tested materials were used in building external walls of container constructions.

PL

W pracy przedstawiono badania komfortu cieplnego z wykorzystaniem organicznych oraz nieorganicznych materiałów zmiennofazowych. Badania laboratoryjne przeprowadzono w komorze klimatycznej Vötsch w zakresie temperatur od -30°C do +50°C. Do akwizycji danych wykorzystano aplikacje przygotowane w środowisku LabVIEW. W artykule zaprezentowano także wyniki badań współczynnika przewodzenia ciepła. W pracy zaprezentowano możliwości zwiększenia parametrów izolacyjności ścian zewnętrznych dzięki zastosowaniu materiałów zmiennofazowych. Przebadane materiały zastosowano w zabudowie ścian zewnętrznych konstrukcji kontenerowych.

13

Możliwości zmniejszenia energochłonności budynków dzięki wykorzystaniu materiałów zmiennofazowych

Durczak Karolina, Zawada Bernard, Spik Zenon

Rynek Instalacyjny

|

2019

|

Nr 7-8

42--46

PL

Celem niniejszej pracy było wykazanie korzyści płynących z zastosowania materiałów zmiennofazowych do zmniejszenia energochłonności budynków dzięki możliwości akumulacji ciepła i wykorzystywania go w momencie, gdy jest ono potrzebne. Metody wykorzystujące materiały PCM swoje działanie opierają na zmianie fazy materiału, czemu towarzyszy pochłanianie oraz oddawanie energii. Bodźcem do zmiany fazy, a tym samym do akumulowania lub oddawania ciepła, jest zmiana temperatury otoczenia. W artykule zawarto charakterystykę ogólną materiałów PCM, opisano materiały wykorzystywane w budownictwie oraz dostępne techniki korzystające z materiałów zmiennofazowych w celu poprawy warunków termicznych panujących w budynku, a także wspomagające instalacje wodne (głównie ciepłej wody użytkowej). Na podstawie przeprowadzonej analizy można stwierdzić, że zastosowanie elementów budowlanych z PCM jest korzystne i w znaczny sposób przyczynia się do obniżenia kosztów utrzymania wymaganej temperatury w pomieszczeniu. Przy stosowaniu tego typu rozwiązań należy jednak pamiętać o wadach materiałów zmiennofazowych, szczególnie braku stałości ich właściwości w powtarzalnych cyklach oraz problemach z precyzyjnym określeniem momentu zmiany fazy, które mogą zmniejszyć rzeczywiste korzyści.

EN

The aim of this work was to demonstrate the benefits of using phase change materials to reduce energy consumption of buildings by the possibility of heat accumulation and using it when it is needed. Methods using PCM materials are based on the change of the material phase which is accompanied by absorption and energy donation. The stimulus to change the phase, and thus to accumulate or give off heat, is to change the ambient temperature. The work presents general characteristics of PCM materials, describes materials used in construction and available techniques using phase change materials to improve thermal conditions prevailing in the building and supporting water installations (mainly hot water). Based on the analysis, it can be concluded that the use of building components with PCM is beneficial and significantly contributes to reducing the cost of maintaining the required room temperature. However, when using this type of solution, one should remember about the disadvantages of phase-change materials, mainly in relation to the lack of constancy of material properties in repeatable cycles and problems in precisely determining the moment of phase change, which can reduce the real benefits.

14

Magazynowanie i transport energii cieplnej z wykorzystaniem materiałów zmiennofazowych

Zdun Konrad

Nowa Energia

|

2019

|

nr 2

34--36

PL

Jak można transportować energię cieplną? Odpowiedź wydaje się prosta – rurociągiem przy użyciu wody o wysokiej temperaturze. A co w przypadku, gdy poprowadzenie rurociągu jest nieopłacalne lub niemożliwe ze względu na strukturę własnościową gruntów? Odbiorca końcowy skazany jest na wytworzenie energii cieplnej we własnym zakresie w małej kotłowni. Takie rozwiązanie funkcjonowało w społeczeństwie przez wiele lat, jednak problemem zainteresowali się inżynierowie z firmy Enetech. Obecnie dzięki ich pracy dostępna jest nowa technologia magazynowania i transportu ciepła: zbiornik ciepła wypełniony materiałem zmiennofazowym przewożony z wykorzystaniem infrastruktury drogowej! Działania firmy Enetech przyczyniają się do zmiany myślenia o sposobie transportu ciepła, a także stwarzają nowe rozwiązania dla problemów w obszarze ciepłownictwa, takich jak awarie sieci, czy poszerzanie portfolio odbiorców.

15

Thermal investigations of PCM enhanced electronics cooling

Felczak Mariusz, Więcek Bogusław

Measurement Automation Monitoring

|

2019

|

Vol. 65, No. 2

44--47

EN

The paper presents experimental results of PCM (Phase Change Material) enhanced cooling system. The investigations were focused on obtaining the best results of the cooling system during its start-up. The latent heat of phase change material was used to decrease temperature of the cooled electronic device. Comparison of a standard heat sink available on the market and the same heat sink filled with PCM applications was done. Temperature was monitored and registered during device start-up until its thermal steady state. It was done using contact and IR temperature measurement methods. PCMs usage enabled to absorb heat during electronic device start-up. The paper proves that using PCMs it is possible to delay temperature rise during electronic devices heating.

16

Investigation of thermal properties of novel phase change material mixtures (octadecane-diamond) with laser flash analysis

Sierakowski Mateusz, Godlewski Wojciech, Domański Roman, Kapuściński Jakub, Wiśniewski Tomasz, Kubiś Michał

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 4

211--218

EN

Phase change materials (PCMs) are widely used in numerous engineering fields because of their good heat storage properties and high latent heat of fusion. However, a big group of them has low thermal conductivity and diffusivity, which poses a problem when it comes to effective and relatively fast heat transfer and accumulation. Therefore, their use is limited to systems that do not need to be heated or cooled rapidly. That is why they are used as thermal energy storage systems in both large scale in power plants and smaller scale in residential facilities. Although, if PCMs are meant to play an important role in electronics cooling, heat dissipation, or temperature stabilization in places where the access to cooling water is limited, such as electric automotive industry or hybrid aviation, a number of modifications and improvements needs to be introduced. Investigation whether additional materials of better thermal properties will affect the thermal properties of PCM is therefore of a big interest. An example of such material is diamond powder, which is a popular additive used in abradants. Its thermal diffusivity and conductivity is significantly higher than for a pure PCM. The article presents the results of an analysis of the effect of diamond powder on thermal conductivity and diffusivity of phase change materials in the case of octadecane.

17

Investigation of the effect of diamond powder on the thermal properties of octadecane using differential scanning calorimetry

Godlewski Wojciech, Sierakowski Mateusz, Domański Roman, Kapuściński Jakub

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 3

39--45

EN

The purpose of this work was to examine the effect of diamond powder on the thermal properties of phase change materials on the example of octadecane. The experiment involved mixing of diamond powder with a specific granulation with the aforementioned representative of the alkanes group. Two different grain sizes were used: 50 and 250 micrometres. The change of specific heat, latent heat of phase change and degree of supercoiling in newly formed mixtures was compared to the pure forms of the phase-change materials used. Initial mixing with a glass-stirring rod showed strong stratification for each granulation due to the low viscosity of the mixture and too large differences between component densities. It was decided to add amorphous silicon dioxide to the mixtures, which increases density of the mixture. The optimal percentage of amorphous silicon dioxide was estimated experimentally. Measurements of thermal parameters were carried out using DSC technology. The results of the tests of specific heat and latent phase transition heat showed that with the increasing content of diamond, the specific heat of the mixture decreases almost twice, and the latent heat can decrease by up to three times. The effect of diamond powder on reducing the degree of supercoiling of the mixture was also observed. An important observation was that the mixture with higher granulation of diamond powder had greater tendency for sedimentation. This method could be used to increase thermal conductivity and diffusivity of phase change materials and make them viable for use in systems that require cooling at high rate or temperature stabilization, such as control systems in electronic vehicles or aviation industry and at the same time decrease the degree of supercoiling which could increase the efficiency of system.

18

Metody magazynowania energii - przegląd dostępnych technik

Durczak Karolina, Spik Zenon, Zawada Bernard

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2019

|

T. 50, nr 6

223--228

PL

Uwzględniając dążenia do zwiększenia stopnia wykorzystania dostępnych zasobów energii (naturalnych, jak i wytworzonych przez człowieka), magazyny energii stanowią przedmiot wielu badań i innowatorskich rozwiązań dostosowanych do wielkości magazynu (np. domowy, lokalny), formy energii (np. ciepło, chłód, energia elektryczna) oraz innych uwarunkowań (np. ukształtowanie terenu). W artykule przedstawiono różne metody magazynowania energii, w małych i dużych zasobnikach (instalacje domowe, sieć elektroenergetyczna) oraz krótko- i długoterminowych (dni, miesiące, lata). Opisane metody wykorzystują zarówno układy mechaniczne oraz magnetyczne, jak i naturalne zasoby biologiczne, reakcje chemiczne. Największą grupę metod, najlepiej dostosowanych do wykorzystania w budownictwie, stanowią metody termiczne, których podstawą są zmiany temperatury i stanu skupienia czynników magazynujących ciepło. Na podstawie przeprowadzonej analizy można stwierdzić, że metody magazynowania energii umożliwiają zmniejszenie energochłonności procesów. W celu uzyskania optymalnej sprawności procesu należy dostosować wybraną metodę do dostępnych zasobów. Ze względu na skalę dostępności ciepła oraz stosunkowo mało skomplikowane układy, termiczne magazynowanie energii jest metodą najbardziej powszechną i możliwą do wykorzystania praktycznie we wszystkich rodzajach instalacji.

EN

Considering the tendency to use as much as possible available resources (natural and man-made), energy stores are the subject of many research and innovative solutions adapted to the scale of the magazine (eg home, local), energy forms (eg heat, cold , electricity) and available resources (eg terrain). The article presents different methods of energy storage, which allow its collection in small and large scale (home installations, power grid), short and long-term (days, months, years). Presented methods use both mechanical and magnetic systems as well as natural biological resources and chemical reactions. The widest group of methods, best suited for use in construction, are thermal methods based on the change of temperature and the physical state of the heat storage medium. On the basis of the analysis, it should be stated that energy storage methods significantly reduce the energy consumption of processes. In order to get the biggest efficiency, adjusted the chosen method to the available resources, is needed. Due to the scale of availability of heat and relatively low complexity, thermal energy storage is the most common area and possible to use in practically all installation areas.

19

Przegląd metod akumulacji ciepła

Radomska Ewelina, Mika Łukasz

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2019

|

R. 54, nr 4

15--19

PL

W niniejszym artykule przedstawiono przegląd metod akumulacji ciepła oraz dokonano ich porównania, a także wskazano główne cele stosowania magazynowania ciepła oraz wynikające z tego korzyści. Wyróżniane są trzy metody akumulacji ciepła: wykorzystanie ciepła jawnego, ciepła utajonego oraz ciepła pochłanianego i uwalnianego w czasie procesów chemicznych. Każda z metod charakteryzuje się innymi możliwościami akumulacji ciepła. Największą część artykułu poświęcono na omówienie drugiej metody, polegającej na wykorzystaniu ciepła przemian fazowych, ze względu na jej możliwości gromadzenia dużych ilości ciepła oraz szeroki zbiór potencjalnych zastosowań.

EN

This paper presents an overview of thermal energy storage methods and their comparison. The main goals of using thermal energy storage and benefits resulting from it were shown. There are three methods of heat accumulation: the use of sensible and latent heat and heat absorbed and released during chemical processes. Each method is characterized by different possibilities of heat accumulation. The largest part of the paper is about the second method, which uses phase change materials, due to its possibilities of storing large amount of heat and a wide range of potential applications.

20

Wybór materiału zmiennofazowego PCM do wspomagania pracy instalacji chłodniczej

Kapica Paulina, Karwacki Jarosław

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2019

|

nr 4

60, 62--65

PL

W instalacjach chłodniczych z reguły urządzenia są dobierane w taki sposób, aby można było zapewnić moc chłodniczą w okresach szczytowego obciążenia. To pozwala dostarczyć odpowiednią ilość chłodu w momencie największego zapotrzebowania na nie, jednak wiąże sią z dużym kosztem inwestycyjnym i eksploatacyjnym. Dlatego jednym z aktualnych trendów, prowadzących do obniżenia kosztów i oszczędności energii, jest wybór urządzenia chłodniczego, które zapewnia jedynie część wydajności szczytowej oraz zastosowanie magazynu energii z materiałem zmiennofazowym, mającego za zadanie dopełnienie mocy chłodniczej w okresie największego zapotrzebowania.