Dynamic thermal performance of the frame wall with PCM-enhanced thermal insulation

• Autorzy: Kossecka E. , Kośny J.

Warianty tytułu

PL

Dynamiczne własności cieplne ścian z izolacją wzbogaconą materiałem fazowo-zmiennym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Simulations have been carried out to demonstrate the performance of a lightweight wall assembly with PCM-enhanced insulation in different external climate thermal conditions. Weather data of Typical Meteorological Year (TMY) for the hot period of 30 June trough 3 July, for three locations: Warsaw, Marseille and Cairo, were used to generate boundary conditions at the external surface of the south-oriented vertical wall. For internal temperature of 24°C, heat gains maxima are reduced by 23% to 37% for Marseille and 21% to 25% for Cairo; similar effects are to be observed for Warsaw.

PL

Przeprowadzono symulacje, których celem było zbadanie dynamicznych własności cieplnych lekkich ścian szkieletowych z izolacją wzbogaconą materiałem fazowozmiennym, w różnych warunkach klimatycznych. Wykorzystane zostały dane pogodowe Typowego Roku Meteorologicznego dla gorącego okresu od 30 czerwca do 3 lipca, dla trzech lokalizacji: Warszawa, Marsylia i Kair. Przy temperaturze wewnętrznej 24°C, maksima zysków cieplnych dla pionowej ściany o orientacji południowej są zredukowane od 23% do 37% dla Marsylii i od 21% do 25% dla Kairu; podobne efekty można zaobserwować dla Warszawy.

Słowa kluczowe

EN

frame wall; phase change material; cellulose fiber insulation; thermal properties; dynamic modelling

PL

ściana szkieletowa; materiał fazowo-zmienny; izolacja z włókien celulozowych; właściwości cieplne; modelowanie dynamiczne

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2010
• Tom: z.57[271], nr 4
• Strony: 309--316
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., il.

Twórcy

autor

Kossecka E.

autor

Kośny J.

• Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN, Zakład Problemów Eko-Budownictwa, Warszawa,

Bibliografia

• [1] Ahmad M., Bontemps A., Salle'e H., Quenard D.; Thermal testing and numerical simulation of a prototype cell using light wallboards coupling vacuum isolation panels and phase change material. Energy and Buildings 38, 673-681 (2006).
• [2] Evers A.C., Medina M.A., Fang Y.; Evaluation of the thermal performance of frame walls enhanced with paraffin and hydrated salt phase change materials using a dynamic wall simulator, Building and Environment 45, 1762-1768 (2010).
• [3] Gawin D., Kossecka E. [red.]; Typowy Rok Meteorologiczny do symulacji procesów wymiany ciepła i masy w budynkach, Wyd. Politechniki Łódzkiej, Łódź 2002.
• [4] Heim D. & Clarke J.A.; Numerical modelling and thermal simulation of PCM-gypsum composites with ESP-r, Energy and Building, 36, 795-805 (2004).
• [5] http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/cfm/Weather_data.cfm
• [6] Kissock K., Limas S.; Diurnal load reduction through phase-change building components. ASHRAE Transactions 112(1), 509-517 (2006).
• [7] Kosny J., Yarbrough D, Petrie T.W., Syad A.; Performance of Thermal Insulation Containing Microencapsulated Phase Change Material, presented at 2007 International Thermal Conductivity Conference (2007a).
• [8] Kosny J., Yarbrough D., Miller W., Petrie T., Childs P., Syad A.; Thermal Performance of PCM-Enhanced Building Envelope Systems, X Thermal Envelopes Conference (2007b).
• [9] Kośny J., Yarbrough D.W., Miller W.A., Wilkes K.E., Lee E.S.; Analysis of the dynamic thermal performance of fiberous insulations containing phase change materials, 11th International Conference on Thermal Energy Storage; Effstock 2009 - Thermal Energy Storage for Energy Efficiency and Sustainability, Stockholm, Sweden (2009a).
• [10] Kośny J., Yarbrough D.W., Kossecka E.; Use of a Heat-Flow Meter to Determine Active PCM Content in an Insulation. 30th International Thermal Conductivity Conference, Pittsburgh, PA USA (2009b).
• [11] Kossecka E.; Wybrane zagadnienia dynamiki cieplnej ścian budynków, Studia z Zakresu Inżynierii Nr 45, s. 122, Warszawa 1998.
• [12] Kossecka E., Kośny J.; Hot Box Testing of Building Envelope Assemblies; a Simplified Procedure for Estimation of Minimum Time of the Test; Journal of Testing and Evaluation, Vol. 36, Issue 3, 242-249 (2008).
• [13] Kossecka E., Kośny J.; Dynamiczna metoda pomiaru zawartości materiału fazowo-zmiennego w izolacji włóknistej, Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce Tom IV, 109-112(2009).
• [14] Marion W., Urban K.; User's Manual for TMY2s Typical Meteorological Year. National Renewable Energy Laboratory, 1995.
• [15] Zhu N., Ma Z., Wang S.; Dynamic characteristics and energy performance of buildings using phase change materials: A review. Energy Conversion and Management 50, 3169-3181 (2009).