Charakterystyka materiałów zmiennofazowych

Durczak, Karolina; Zawada, Bernard; Spik, Zenon

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Charakterystyka materiałów zmiennofazowych

Autorzy

Durczak Karolina , Zawada Bernard , Spik Zenon

Identyfikatory

Warianty tytułu

Characteristics of phase change materials

Języki publikacji

Abstrakty

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.

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.

Słowa kluczowe

materiały zmiennofazowe ciepło zmiany fazy mikrokapsulacja pcm magazynowanie energii cieplnej

phase change materials heat of phase change microcapsulation PCM thermal energy storage

Wydawca

Grupa MEDIUM Sp. z o.o. Sp.k.a.

Czasopismo

Rynek Instalacyjny

Rocznik

2020

Tom

Nr 12

Strony

30--34

Opis fizyczny

Bibliogr. 23 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Durczak Karolina

Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

autor

Zawada Bernard

Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

autor

Spik Zenon

Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

Bibliografia

1. Farid M.M., Khudhair A.M., Razack S.A.K., Al-Hallaj S., A review on phase change energy storage: materials and applications, „Energy Conversion and Management” 45, 2004, p. 1597.
2. Jaworski M., Zastosowanie materiałów zmiennofazowych (PCM) do zwiększenia efektywności energetycznej budynków, „Izolacje” 4, 2009, s. 57.
3. Dincer I., Rosen M.A., Thermal energy storage: systems and applications, WILEY, 2011, p. 51.
4. Domański R., Moszyński J.R., Możliwości i problemy magazynowania energii cieplnej, Biuletyn Informacyjny Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Warszawskiej nr 62, 1983, s. 32.
5. Memon S.A., Phase change materials integrated in building walls: a state of the art. Review, „Renewable and Sustainable Energy Reviews” 31, 2014, p. 870-906.
6. Kuznik F., David D., Johannes K., Roux J.-J., A review on phase change materials integrated in buildings walls, „Renewable and Sustainable Energy Reviews” 15, 2011, p. 379-391.
7. Cui Y., Xie J., Liu J., Pan S., Review of phase change materials integrated in building walls for energy savings, „Procedia Engineering” 121, 2015, p. 763-770.
8. Kalnaes S.E., Jelle B.P., Phase change materials and products for building applications: a state-of-the-art. Review and future research opportunities, „Energy and Buildings” 94, 2015, p. 150-176.
9. Zalba B., Marin J.M., Cabeza L.F., Mahling H., Review on thermal energy storage with chase change: materials, heat transfer analysis and applications, „Applied Thermal Engineering” 23, 2003, p. 255-258.
10. Baetensc R., Jelle B.P., Gustavsen A., Phase change materials for building applications: A state-of-art. Review, „Energy and Buildings” 42, 2010, p. 1361-1368.
11. Jaworski M., Możliwości poprawy efektywności energetycznej budynków przez zastosowanie materiałów PCM, „Chłodnictwo” 9, 2009, s. 38.
12. Memon S.A., Phase change materials integrated in building walls: a state of the art. Review, „Renewable and Sustainable Energy Reviews” 31, 2014, p. 870-906.
13. Zalba B., Marin J.M., Cabeza L.F., Mahling H., Review on thermal energy storage with chase change: materials, heat transfer analysis and applications, „Applied Thermal Engineering” 23, 2003, p. 260.
14. Shou D., Zhao C.Y., Tian Y., Review on thermal energy storage with phase change materials (PCMs) in building applications, „Applied Energy” 92, 2012, p. 593-605.
15. Jaworski M., Materiały zmiennofazowe w elementach konstrukcyjnych ścian i podłóg, „Izolacje” 11-12, 2009.
16. Cabeza L.F., Castell A., Barreneche C., de Garcia A., Fernandez A.I., Materials used as PCM in thermal energy storage in buildings: a review, „Reneweable and Sustainable Energy Reviews” 15, 2011, p. 1675-1695.
17. Konuklu Y., Ostry M., Paksoy H.O., Charvat P., Review on using microencapsulated phase change materials (PCM) in building applications, „Energy and Buildings” 106, 2015, p. 134-155.
18. Schmidt M., Phase Change Materials – latent heat storage for interior climate control, BASF, 2008.
19. Yinping Z., Guobing Z., Rui Y., Kunping L., Our research on shape-stabilized PCM in energy-efficient buildings, „Energy and Buildings” 38, 2006, p. 1262-1269.
20. Xu X., Zhang Y., Lin K., Di H., Yang R., Modeling and simulation on the thermal performance of shape-stabilized phase change material floor used in passive solar buildings, „Energy and Buildings” 37, 2005, p. 1084.
21. Zhou G., Zhang Y., Lin K., Xiao W., Thermal analysis of a direct-gain room with shape-stabilized PCM plates, „Renewable Energy” 33, 2008, p. 1229.
22. Sari A., Kaygusuz K., Studies on poly(vinyl chloride)/fatty acid blends as shape-stabilized phase change material for latent heat thermal energy storage, „Indian Journal of Engineering & Materials Sciences”, 13, 2006, p. 257.
23. Zhou G., Zhang Y., Wang X., Lin K., Xiao W., An assessment of mixed type PCM-gypsum and shape-stabilized PCM plates in a building for passive solar heating, „Solar Energy” 81, 2007, p. 1359.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-55956008-a04a-4197-a876-9c9828671796