Stabilizacja temperatury w pomieszczeniach z wykorzystaniem zasobników ciepła/chłodu z materiałem PCM zintegrowanych z systemem wentylacji budynku

• Autorzy: Jaworski Maciej , Rusowicz Artur , Grzebielec Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.37105/iboa.4

Warianty tytułu

EN

Temperature stabilization in buildings by the use of heat/cold storage units with PCM integrated with the ventilation system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono pasywną metodę mającą na celu ograniczenie zapotrzebowania na energię do celów klimatyzacji, której istotą jest zwiększenie bezwładności cieplnej struktury budynku przez zastosowanie materiałów zmiennofazowych PCM. Opisano różne metody wkomponowania materiałów PCM w różne elementy budynku. Przedstawiono również wyniki badań eksperymentalnych wybranych typów zasobników ciepła z PCM pokazujące wpływ zwiększonej bezwładności cieplnej struktury budynku na stabilizację temperatury wewnątrz pomieszczeń. W szczególności opisano badania zasobnika ciepła/chłodu zbudowanego z kompozytu gipsowego z dodatkiem PCM zintegrowanego z systemem wentylacji budynku.

EN

The paper presents a passive method aimed at limiting the energy demand for air-conditioning purposes, the essence of which is to increase the thermal inertia of the building structure by using phase change materials, PCM. Different methods of incorporation of PCMs into various building elements are described. The results of experimental research on selected types of heat storage units with PCM showing the effect of increased thermal inertia of the structure of the building on the stabilization of indoor temperature were also presented. In particular, the research describes a heat cold storage unit produced of a gypsum composite with the addition of PCM, integrated with the building ventilation system.

Słowa kluczowe

PL

materiały zmiennofazowe; wentylacja; zasobnik ciepła

EN

phase-change material; ventilation; heat storage

• Wydawca: Centrum Rzeczoznawstwa Budowlanego Sp. z o.o.
• Czasopismo: Inżynieria Bezpieczeństwa Obiektów Antropogenicznych
• Rocznik: 2019
• Tom: Nr 3
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys.

Twórcy

autor

Jaworski Maciej

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

autor

Rusowicz Artur

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

autor

Grzebielec Andrzej

• Politechnika Warszawska, Instytut Techniki Cieplnej, ul. Nowowiejska 21/25, 00-665 Warszawa

Bibliografia

• 

1) Pérez-Lombard L., Ortiz J., Pout Ch.: A review on buildings energy consumption information, Energy and Buildings, 40 (2008) 394-398.
• 2) Sadowska B.: Eefektywność wznoszenia budynków w standardach NF40 i NF15, Modern Engineering 1 (2017)
• 3) Soares N., Costa J.J., Gaspar A.R., Santos P.: Review of passive PCM latent heat thermal energy storage systems towards buildings’ energy efficiency, Energy and Buildings 59 (2013) 82-103.
• 4) Tung-Chai L., Chi-Sun Poon: Use of phase change materials for thermal energy storage in concrete, Construction and Building Materials 46 (2013) 55-62
• 5) Kuznik F., David D., Johannes K., Roux J.-J.: A review on phase change materials integrated in building walls, Renewable and Sustainable Energy Reviews 15 (2011) 379-391.
• 6) Tatsidjodoung P., Le Pierres N., Luo L.: A review of potential materials for thermal energy storage in building applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews 18 (2013) 327-349.
• 7) Waqas A., Zia Ud Din: Phase change material (PCM) storage for free cooling of buildings - A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews 18 (2013) 607-625
• 8) Yanbing K., Yi J., Yinping Z.: Modeling and experimental study on an innovative passive cooling system – NVP system, Energy and Buildings 35 (2003) 417-425.
• 9) Susman G., Dehouche Z., Cheechern T., Craig S.: Tests of prototype PCM ‘sails’ for office cooling, Applied Thermal Engineering 31 (2011) 717-726.
• 10) Zhou G., Yang Y., Xu H.: Energy performance of a hybrid space-cooling system in an office building using SSPCM thermal storage and night ventilation, Solar Energy 85 (2011) 477-485.
• 11) Fraisse G., Boichot R., Kouyoumji J.-L., Souyri B.: Night cooling with a ventilated internal doublewall, Energy and Buildings 42 (2010) 393-400.
• 12) Pomianowski M., Heiselberg P., Jensen R.L.: Dynamic heat storage and cooling capacity of a concrete deck with PCM and thermally activated building system, Energy and Buildings, 53 (2012) 96-107.
• 13) Álvarez S., Cabeza L.F., Ruiz-Pardo A., Castell A., Tenorio J.A.: Building integration of PCM for natural cooling of buildings, Applied Energy 109 (2013) 514–522
• 14) Zhai X.Q., Wang X.L., Wang T., Wang R.Z.: A review on phase change cold storage in air conditioning system: Materials and applications, Renewable and Sustainable Energy Reviews 22 (2013) 108–120.
• 15) Evola G., Marletta L., Sicurella F.: A methodology for investigating the effectiveness of PCM wallboards for summer thermal comfort in buildings, Building and Environment 59 (2013) 517-27.
• 16) Izquierdo-Barrientos M.A., Belmonte J.F., Rodríguez-Sánchez D., Molina A.E., Almendros-Ibáñez J.A.: A numerical study of external building walls containing phase change materials (PCM), Applied Thermal Engineering 47 (2012) 73-85.
• 17) Dolado P., Lazaro A., Marin J.M., Zalba B.: Characterization of melting and solidification in a real scale PCM-air heat exchanger: Numerical model and experimental validation, Energy Conversion and Management 52 (2011) 1890-1907.
• 18) Tyagi V.V., Buddhi D., Kothari R., Tyagi S.K.: Phase change material (PCM) based thermal management system for cool energy storage application in building: An experimental study, Energy and Buildings 51 (2012) 248-254.
• 19) Mosaffa A.H., Infante Ferreira C.A., Rosen M.A., Talati F.: Thermal performance optimization of free cooling systems using enhanced latent heat thermal storage unit,Applied Thermal Engineering 59 (2013) 473-479.
• 20) Raj V.A.A., Velraj R.: Heat transfer and pressure drop studies on a PCM-heat exchanger module for free cooling applications, Int. Journal of Thermal Sciences 50 (2011) 1573-1582.
• 21) de Gracia A., Navarro L., Castell A., Cabeza L.: Numerical study on the thermal performance of a ventilated facade with PCM,Applied Thermal Engineering 61 (2013) 372-380
• 22) Rodriguez E., Ruiz-Valero L., Vega S., Neila J.:Applications of Phase Change Material in highly energy-efficient houses, Energy and Buildings 50 (2012) 49-62.
• 23) www.http://mib.gov.pl
• 24) Jaworski M., Łapka P., FurmańskiP.: Numerical modelling and experimental studies of thermal behavior of building integrated thermal energy storage unit in a form of a ceiling panel, Applied Energy 113 (2014) 548-557
• 25) Jaworski M., Abeid S.: Thermal conductivity of gypsum containing phase change material (PCM) for building applications, J. Power Technologies 91 (2011) 49-53.
• 26) Jaworski M.: Thermal performance of building element containing phase change material (PCM) integrated with ventilation system – an experimental study, Applied Thermal Engineering, 70 (2014) 665-674

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).