Badanie przegrody zawierającej materiał fazowo zmienny poddanej zmiennym warunkom termicznym w komorze klimatycznej

• Autorzy: Zastawna-Rumin A. , Nowak K.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2015.87

Warianty tytułu

EN

Examination of a wall barrier containing phase change material during various thermal conditions inside climate chamber

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule podjęto tematykę możliwości wykorzystania w budownictwie płyt gipsowo kartonowych zawierających materiały fazowo zmienne. Przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych, które zostały przeprowadzone w komorze klimatycznej. Analizie poddana została lekka ściana szkieletowa, wykończona dwoma rodzajami okładziny wewnętrznej: z płyty gipsowo-kartonowej oraz płyty zawierającej materiał fazowo zmienny. Celem pomiarów była ocena przebiegu rozkładu temperatury oraz gęstości strumieni cieplnych na powierzchniach badanych przegród. Analizowano przypadek stałej temperatury w komorze zimnej przy równocześnie dynamicznie zmieniających się warunkach w komorze ciepłej. Przygotowano stanowisko badawcze, w którym nagrzewanie płyt okładzinowych następowało poprzez wzrost temperatury powietrza w pomieszczeniu a nie poprzez ich bezpośrednie nagrzewanie. Prezentowane wyniki pochodzą z jednego z kilku etapów badania płyt modyfikowanych materiałem fazowo zmiennym w komorze klimatycznej. Analizowano wpływ PCM podczas nagrzewania powietrza w szybkim i wolniejszym tempie. Przeprowadzone badania miały na celu również ocenę możliwości akumulacji energii w badanych płytach okładzinowych. W celu wyeliminowania wpływu różnicy parametrów termo-fizycznych pomiędzy badanymi materiałami na wartość akumulowanej energii dokonano pomiarów ich gęstości, grubości oraz współczynnika przewodzenia ciepła.

EN

This paper presents posibilities of using drywall containing alternating phase materials. The results of the experimental tests of component containing alternating phase material. The measurements of light frame wall, in two options: plate with internal drywall filling and plate containing phase variable material, were conducted in a climatic chamber. The temperature on the surface of plates for non-stationary temperature conditions in a climatic chamber were analyzed. The research stand simulated the conditions where the cladding plates were heated with the increase of internal air temperature rather than through the direct heating. The presented results are derived from one of several phases of the study panels alternating phase-modified material in a climate chamber. The influence of PCM on the surface temperature during fast and slower heating air was analysed. The aim of the study was to assess both the possibility of accumulation of energy in the test panels and compare the temperature distribution on the surface of both drywall and drywall containing PCM. In order to eliminate the influence of different thermal parameters, between test materials, on energy storage densities there were measured material density, thickness and thermal conductivity.

Słowa kluczowe

PL

płyta gipsowo-kartonowa; pojemność cieplna; materiał fazowo-zmienny; PCM; akumulacja ciepła; komora klimatyczna

EN

drywall; thermal capacity; phase change material; PCM; heat accumulation; climatic chamber

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 62, nr 2
• Strony: 587--594
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Zastawna-Rumin A.

• Politechnika Krakowska

autor

Nowak K.

• Politechnika Krakowska

Bibliografia

• [1] Berrouga F., Lakhala E.K., Omaria M. El, Faraji M., Qarniac H. El.: Thermal performance of a greenhouse with a phase change material north wall, Energy and Buildings 43 (2011) 3027–3035.
• [2] Chi-ming Lai, R.H. Chen, Ching-Yao Lin, Heat transfer and thermal storage behaviour of gypsum boards incorporating micro-encapsulated PCM, Energy and Buildings 42 (2010) 1259–1266.
• [3] Chwieduk D., Wybrane aspekty stosowania materiałów zmiennofazowych w przegrodach zewnętrznych w polskich warunkach klimatycznych, Zeszyty naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Budownictwo i Inżynieria Środowiska z. 59 (2/2012/II).
• [4] Heim D., Clarke JA., Numerical modelling and thermal simulation of PCM–gypsum composites with ESP-r. Energy Build, UK 2004;36(8):795–805.
• [5] Nowak K., Zastawna-Rumin Anna.: Badanie i analiza przegrody z dodatkiem materiałów fazowo–zmiennych w warunkach niestacjonarnych, Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce 2013, 291-296.
• [6] Oliver A., Thermal characterization of gypsum boards with PCM included: Thermal energy storage in buildings through latent heat, Energy and Buildings 48 (2012) 1–7.
• [7] http://meteo.kdwd.webd.pl [dostęp: 31 maja 2014 r.].
• [8] Rodriguez-Ubinas E., Arranz Arranz B., Vega Sánchez S., Neila González F.J, Influence of the use of PCM drywall and the fenestration in building retrofitting, Energy and Buildings 65 (2013) 464–476.
• [9] Soares N., Costab J.J., Gasparb A.R., Santosc P.: Review of passive PCM latent heat thermal energy storage systems towards buildings’ energy efficiency, Energy and Buildings 59 (2013) 82–103.
• [10] Wnuk R.: Magazynowanie ciepła, pozyskanego z energii promieniowania słonecznego, z wykorzystaniem materiałów fazowo-zmiennych, w budownictwie, II Konferencja SOLINA 2008, Innowacyjne Rozwiązania Materiały i Technologie dla Budownictwa.
• [11] Wnuk R.: Bilans energetyczny pomieszczenia ze strukturalnym, funkcjonującym w cyklu dobowym, magazynem ciepła z materiałem fazowo-zmiennym, Czasopismo Techniczne 2009 Z. 5. Budownictwo Z. 1-B 269-277.
• [12] Wnuk R., Jaworski M.: Badania charakterystyk cieplnych elementów budowlanych akumulujących ciepło zawierających materiały PCM (Phase Change Materials), Polska Energetyka Słoneczna 2 4/2010 1/2011 5-11.