Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Thermal and physical properties and heat-mass transfer processes of drying pumpkin seeds

Paziuk Vadim, Snezhkin Yurii, Dmytrenko Natalia, Ivanov Sergiu, Tokarchuk Oleksiy, Kupchuk Ihor

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 7

154--157

EN

We have investigated pumpkin seed heat capacity influenced by the two factors of the heat agent temperature and the moisture content of the material. The difference between the heat of evaporation when drying pumpkin seeds in a differentiated microcalorimeter DMKI 01 from the tabular value is 6%. Increasing the temperature of the heat agent from 40 to 60°C reduces the drying process by 8 times, but the most appropriate is the drying mode at 40°C, under which the germination of pumpkin seeds is 98%. The study of heat and mass transfer during drying shows that active heat up process takes place at the beginning, then there is an intensive moisture evaporation from the material as evidenced by the value of the Rehbinder test, which is close to zero.

PL

Badano pojemność cieplną pestek dyni, na którą wpływają dwa czynniki: temperatura czynnika grzewczego oraz wilgotność materiału. Różnica pomiędzy ciepłem parowania podczas suszenia pestek dyni w zróżnicowanym mikrokalorymetrze DMKI 01 od wartości tabelarycznej wynosi 6%. Podwyższenie temperatury czynnika grzewczego z 40 do 60°C skraca proces suszenia 8-krotnie, ale najbardziej odpowiedni jest tryb suszenia w 40°C, w którym kiełkowanie pestek dyni wynosi 98%. Z badań wymiany ciepła i masy podczas suszenia wynika, że na początku zachodzi proces aktywne(go nagrzewania, następnie następuje intensywne odparowywanie wilgoci z materiału, o czym świadczy bliska zeru wartość testu Rehbindera.

3

Solar collectors integrated into transparent facades

Zhelykh Vasyl, Venhryn Iryna, Kozak Khrystyna, Shapoval Stepan

Production Engineering Archives

|

2020

|

Vol. 26, Iss. 3

84--87

EN

Due to the fact that the number of natural disasters in the world has increased in recent years, experts note that climate change is the cause. As a consequence of the nature of the needs to improve the fuel and energy complex in the countries in world. This solution could be solar energy and similar energy sources. The paper presents the classification of energy-efficient houses proposed by international standards and its critical analysis. Emphasis is placed on the problem of improving solar collectors integrated into the construction of buildings. The paper presents the temperature characteristics of an experimental solar collector. For the experimental solar collector combined with the translucent facade of the building, thermal characteristics are set, in particular, such as thermal capacity and thermal efficiency.

4

The influence of self-doping of stibnite ore with impurities on the preparation, heat capacity, magnetic and transport properties of tetrahedrite Cu12Sb4S13

Chen Yuqi, Li Liang, Zhang Qianjun, Zhang Congzheng, Hirai Shinji

Materials Science Poland

|

2020

|

Vol. 38, No. 3

484-492

EN

Stibnite mineral (mainly Sb2S3) has been employed for the synthesis of tetrahedrite Cu12Sb4S13 bulk material by spark plasma sintering. High purity Cu12Sb4S13 can be quickly obtained by two sintering procedures at temperatures from the range of 420 °C to 440 °C for 1 h. Appropriate reduction of Cu content (Cu12+xSb4S13, x ⩽ –0.05) or CuS content (Cu12−ySb4S13−y, y = 0.1 or 0.3) was beneficial to fabricate Cu12Sb4S13. The secondary resintering improved the purity of Cu12Sb4S13 material. The first-order magnetic phase transformation with magnetic hysteresis effect was confirmed by the behavior of susceptibility, heat capacity and resistivity. The magnetization showed a linear increase with increasing field (up to 7 T) and non-saturation behavior was observed. The impurities in stibnite mineral Sb2S3 had a weak influence on the transformation temperature but affected the low-temperature magnetization value (~0.15, close to natural tetrahedrite). Similar transformation was observed by the analysis of heat capacity. The properties such as electrical resistivity, Seebeck coefficient and thermal conductivity were also measured for Cu11.9Sb4S13 and Cu11.9Sb4S12.9. The maximum figure of merit ZT of Cu11.9Sb4S12.9 was 0.22 at 367 K.

5

Ventilation heat loss in a multifamily building under varying air density

Michalak Piotr

Journal of Mechanical and Energy Engineering

|

2020

|

Vol. 4, No 1

97--102

EN

Standards related to calculation methods used in building energy performance simulation tools usually impose constant volumetric heat capacity of air. However, this simplification may result in errors if the actual conditions differ from the assumptions made. The paper presents the problem of dry air density and specific heat capacity variation and their influence on calculated energy use for space heating in a multifamily building. The monthly calculation method of PN-EN ISO 13790 was used. Simulations were performed in five cities, each in one climatic zone according to PN-EN 12831. Variation of the air density caused by air temperature and elevation resulted in differences in calculated heating demand from -4.5% to 4.5% in relation to that at constant volumetric heat capacity assumed in PN-EN ISO 13790.

6

Optimization of compressed heat exchanger efficiency by using genetic algorithm

Ghorbani M., Ranjbar S. F.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2019

|

Vol. 24, no. 2

461--472

EN

Due to the application of coil-shaped coils in a compressed gas flow exchanger and water pipe flow in airconditioner devices, air conditioning and refrigeration systems, both industrial and domestic, need to be optimized to improve exchange capacity of heat exchangers by reducing the pressure drop. Today, due to the reduction of fossil fuel resources and the importance of optimal use of resources, optimization of thermal, mechanical and electrical devices has gained particular importance. Compressed heat exchangers are the devices used in industries, especially oil and petrochemical ones, as well as in power plants. So, in this paper we try to optimize compressed heat exchangers. Variables of the functions or state-of-the-machine parameters are optimized in compressed heat exchangers to achieve maximum thermal efficiency. To do this, it is necessary to provide equations and functions of the compressed heat exchanger relative to the functional variables and then to formulate the parameter for the gas pressure drop of the gas flow through the blades and the heat exchange surface in relation to the heat duty. The heat transfer rate to the gas-side pressure drop is maximized by solving the binary equation system in the genetic algorithm. The results show that using optimization, the heat capacity and the efficiency of the heat exchanger improved by 15% and the pressure drop along the path significantly decreases.

7

Accumulation of low-potential thermal energy

Malcho M., Lenhard R., Kadúchová K., Ďurčanský P.

Structure and Environment

|

2018

|

Vol. 10, no. 1

87--91

EN

The article presents interpretation of accumulation of thermal energy in a vertical borehole. It describes measuring device and final graph of measurement. It studies mainly the influence of water on storage capacity of the vertical borehole.

PL

Artykuł przedstawia zagadnienie magazynowania ciepła w pionowym odwiercie w gruncie. Przybliża on zastosowane urządzenia pomiarowe i schemat układu pomiarowego, a także analizuje wpływ wody na zdolności magazynowania ciepła w pionowym odwiercie.

8

Mössbauer and heat capacity studies of ErZnSn2

Łątka K., Przewoźnik J., Żukrowski J., Verbovytskyy Y., Gonçalves A. P.

Nukleonika

|

2017

|

Vol. 62, No. 2

129--133

EN

Heat capacity results obtained for the intermetallic compound ErZnSn2 were re-analysed to also consider, apart from the classical Debye model, the anharmonicity of the crystal lattice and the proper set of Einstein modes. The 119mSn Mössbauer technique was applied to derive the hyperfine interaction parameters characteristic of the two inequivalent crystallographic Sn sites in the compound studied. Quadrupole interaction constants, as measured by 119mSn Mössbauer spectroscopy, allowed for estimations of Vzz components of the electric field gradient tensor that exist at both Sn sites in the discussed compound.

9

Badanie zmienności parametrów cieplnych betonu komórkowego w procesie jego wysychania z zawilgocenia powodziowego

Bochenek M., Garbalińska H.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2017

|

T. 9, nr 3

5--8

PL

W artykule zaprezentowano wyniki badań eksperymentalnych przeprowadzonych na próbkach z betonu komórkowego o gęstości 400 kg/m3. W pierwszej kolejności próbki poddano działaniu ciekłej wody, która wprowadzana była do ich wnętrza siłami podciągania kapilarnego. Następnie przystąpiono do pomiarów podstawowych parametrów cieplnych, prowadzonych na próbkach o różnym poziomie zawilgocenia. Wyznaczano współczynnik przewodzenia ciepła λ oraz objętościową pojemność cieplną cp. Równocześnie część próbek poddano nasycaniu wodą, aż do momentu ustabilizowania się ich masy. Następnie próbki poddano suszeniu w warunkach laboratoryjnych, rejestrując tempo tego procesu przez okres pół roku. Głównym celem przeprowadzonego eksperymentu było wyznaczenie obydwu parametrów cieplnych dla próbek o różnym stanie zawilgocenia, a następnie odwzorowanie czasowych zmian zachodzących w parametrach cieplnych betonu komórkowego w trakcie jego wysychania z zawilgocenia powodziowego. Zmienne rozkłady wilgotności oraz przewodności i pojemności cieplnej po grubości przegrody odtworzono po upływie 1, 2, 3, 4 oraz 6 miesięcy trwania procesu wysychania.

EN

This paper presents the results of experimental studies which were conducted on the samples of aerated concrete of density class 400 kg/m3. First, the samples were exposed to a strong effect of liquid water which was introduced into their interior by capillary forces. Next, basic thermal parameters were measured and some tests were carried out on samples of various degree of moisture. The coefficient of thermal conductivity λ and the heat capacity cp were determined. At the same time, a part of the samples was saturated with water until they stabilized. Next, the samples were dried under laboratory conditions, recording the rate of this process for a period of half a year. The main goal of the experiment was to determine both thermal parameters for the samples of various degree of moisture and then to map the temporal changes in the thermal parameters of the aerated concrete during the drying out of post flood moisture. The variables of moisture distribution, thermal conductivity and heat capacity across the width of wall were reconstructed after 1, 2, 3, 4 and finally 6 months of drying process.

10

Pomiary rozkładu wilgotności i parametrów cieplnych betonu komórkowego klas 400 i 700 w trakcie 6-miesięcznego wysychania

Garbalińska H., Bochenek M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2017

|

z. 64, nr 3/I

39--48

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych zrealizowanych na próbkach z betonu komórkowego o gęstości 400 kg/m3 i 700 kg/m3. W pierwszym etapie próbki poddano działaniu ciekłej wody, która wprowadzana była do ich wnętrza siłami podciągania kapilarnego. Następnie przystąpiono do pomiarów podstawowych parametrów cieplnych, prowadzonych na próbkach o różnym poziomie zawilgocenia. Wyznaczano współczynnik przewodzenia ciepła λ oraz objętościową pojemność cieplną cp. Równocześnie część próbek poddano nasycaniu wodą, aż do momentu ustabilizowania się ich masy. Następnie próbki poddano suszeniu w warunkach laboratoryjnych, rejestrując tempo tego procesu przez okres pół roku. Głównym celem przeprowadzonego eksperymentu było wyznaczenie obydwu parametrów cieplnych dla próbek o różnym stanie zawilgocenia, a następnie odwzorowanie czasowych zmian zachodzących w parametrach cieplnych testowanych betonów komórkowych w trakcie ich wysychania z zawilgocenia powodziowego. Zmienne rozkłady wilgotności oraz przewodności i pojemności cieplnej po grubości przegrody odtworzono po upływie 1, 2, 3, 4 oraz 6 miesięcy trwania procesu wysychania. Dane zebrane w przypadku obydwu badanych klas betonów 400 i 700 wskazują na wyraźnie różny przebieg procesu – tak pod względem jakościowym, jak i ilościowym. Badania dotyczące betonu klasy 400 dowodzą silnego zróżnicowania w rozkładzie badanych wielkości fizycznych (λ, cp oraz Uv) zarówno po miesięcznym, jak i 2-miesięcznym okresie wysychania oraz powrót do stanu zbliżonego do wyjściowego pod względem wilgotnościowym i cieplnym po upływie około 3-miesięcznego okresu wysychania. W przypadku betonu komórkowego klasy 700 okres 6 miesięcy okazał się być niewystarczający, aby uzyskać parametry cieplne i wilgotnościowe zbliżone do wartości, jakie miałby materiał w stanie naturalnej wilgotności.

EN

The paper describes the results of experimental studies which were conducted on the samples of aerated concrete of density class 400 kg/m3 and 700 kg/m3. Initially, the samples were exposed to a strong effect of liquid water which was introduced into their interior by capillary forces. Next, basic thermal parameters were measured and some tests were carried out on samples of various degree of moisture. The coefficient of thermal conductivity λ and the heat capacity cp were determined. At the same time, a part of the samples was saturated with water until they stabilized. Next, the samples were dried under laboratory conditions, recording the rate of this process for a period of half a year. The main goal of the experiment was to determine both thermal parameters for the samples of various degree of moisture and then to map the temporal changes in the thermal parameters of the tested aerated concretes during the drying out of post flood moisture. The variables of moisture distribution, thermal conductivity and heat capacity across the width of wall were reconstructed after 1, 2, 3, 4 and finally 6 months of drying process. In case of the both classes researched (400 and 700), all collected data indicate at clearly different courses of the process in qualitative and quantitative character. Research concerning 400 class concrete proves strong differentiation in the distribution of the tested physical parameters (λ, cp and Uv) after both, 1 and 2 month periods of drying and return after 3 months to the state similar to the initial one regarding moisture and heat distribution. In case of 700 class aerated concrete, a period of 6 month drying proves to be too short in order to obtain thermal and moisture parameters similar to the values which the material would have in the state of natural conditions.

11

Dynamika elektrycznych elementów grzejnych powszechnego użytku

Chamera S.

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2017

|

T. 48, nr 10

403--406

PL

W artykule dokonano charakterystyki elektrycznych elementów grzejnych stosowanych powszechnie w branży AGD lub technice grzewczej, a także w układach sterowania niektórych procesów technologicznych. Szczególną uwagę zwrócono na różnice pojemności cieplnej wybranych elementów grzejnych, która ma istotny wpływ na energochłonność procesów grzewczych w stanach przejściowych.

EN

The paper contains characteristics of commonly used electric heating elements. Such elements are used for example in household appliances or heating technology. The greatest attention is paid to the heat capacity differences of selected heating elements. This parameter has a significant impact on energy consumption in transient states.

12

Zastosowanie materiałów zmiennofazowych do produkcji autoklawizowanego betonu komórkowego

Skorniewska M., Łaskawiec K.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 1

52--55

PL

Materiały PCM charakteryzują się znacznie większą akumulacją cieplną niż powszechnie stosowane materiały budowlane. Akumulacja ciepła jest wynikiem nie tylko zwiększenia ich temperatury (ciepło właściwe), ale przede wszystkim jest związana z izotermiczną przemianą fazową (najczęściej topnieniem), charakteryzującą się dużym ciepłem przemiany, tzw. ciepłem utajonym. Materiały PCM pełniłyby w bloczkach ABK rolę akumulatorów ciepła lub chłodu, który pochłaniałby nadwyżki ciepła z różnych źródeł i uwalniał je do pomieszczenia w okresie występowania niskiej temperatury w otoczeniu. W ten sposób ograniczyłoby się wahania temperatury w pomieszczeniu, redukując je do zakresu zgodnego z wymaganiami komfortu cieplnego. W artykule przedstawiono zasadność stosowania materiałów zmiennofazowych PCM w produkcji autoklawizowanych betonów komórkowych ABK oraz wyniki badań wpływu zmiennej ilości materiałów zmiennofazowych PCM na właściwości betonu komórkowego. Badania właściwości betonu komórkowego prowadzono wg EN 771-4.

EN

The materials using PCM characterized by considerably higher the effective heat capacity than the commonly used construction materials. Heat accumulations is due not only to increase their temperature (heat capacity), but it’s connected with the isothermal phase change (most melting). It characterized by a heat of transformation, so, latent heat. PCM materials played a role in the AAC blocks heat or cold battery, which would consume surplus heat from various sources and released them into the room during periods of low temperature outside. In the way it reduces the fluctuations of the room temperature, reducing it the extent compatible with the requirements of thermal comfort. In the article the authors present research possibility of the use of phase change materials PCM to the production of autoclaved aerated concrete AAC. Research the influence of the changeable amount PCM on properties autoclaved aerated concrete will also stay in this paper. Research of properties autoclaved aerated concrete will be conducted according to EN 771-4.

13

Kruszywo jako czynnik kształtujący parametry cieplne betonów o niemodyfikowanej matrycy cementowej

Garbalińska H., Strzałkowski J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 3

95--104

PL

W niniejszej pracy poddano analizie wpływ użytego kruszywa na właściwości termiczne kompozytów betonowych o niemodyfikowanej matrycy cementowej. Przetestowano trzy rodzaje kruszyw: kruszywo kamienne o dużej szczelności oraz dwa kruszywa lekkie: keramzytowe oraz popiołoporytowe. Przeprowadzono rtęciowe badania porozymetryczne samych kruszyw, jak również betonów na ich bazie. Wykonane mieszanki betonowe charakteryzowały się niemodyfikowaną matrycą cementową, dzięki czemu możliwe było porównanie zróżnicowanych właściwości betonów wynikających z wariantowo dobranego kruszywa gruboziarnistego. W pracy przygotowano dwa rodzaje próbek: płytkowe do badań cieplnych oraz sześcienne potrzebne do przeprowadzenia testów wytrzymałości betonu na ściskanie. Próbki przez pierwsze 28 dni przechowywano w komorze klimatycznej w wysokiej wilgotności, następnie próbki umieszczono w powietrzno-suchych warunkach laboratoryjnych. Parametry termiczne betonów testowano przez pierwszy rok dojrzewania w zadanych przedziałach czasu. Podobnie wykonywano badania wytrzymałości na ściskanie po 7, 14, 28 dniach oraz po 3, 6 i 12 miesiącach dojrzewania betonu. W publikacji wykazano wyraźną korelację między porowatością kruszywa a przewodnością cieplną i ciepłem właściwym betonów. Struktura kruszywa miała również niebagatelny wpływ na tempo wysychania betonów. Przedstawiono także zależność między porowatością kruszyw a wytrzymałością betonu na ściskanie. W pracy pokazano także zdjęcia SEM przekrojów przez badane betony.

EN

The paper presents the impact of aggregate on the thermal properties of concrete composites with non-modified cement matrix. Three types of aggregates were tested: normal aggregate of high tightness and two lightweight aggregates: leca and lytag. Mercury porosimetry tests were conducted on aggregates, as well as on the concretes made on their basis. Concrete mixes were characterized by an unmodified cement matrix which enabled to compare the diverse properties of concretes made with different aggregates. Two types of samples were prepared in this study: plates samples for the thermal tests and cubic samples necessary for the examination of the compressive strength. The samples were kept in climate chamber for the first 28 days in high humidity atmosphere, subsequently were put in laboratory air-dry conditions. Thermal parameters of the concretes were tested during the first year of curing at specified time intervals. Likewise compressive strength tests were conducted after 7, 14, 28 days and 3, 6 and 12 months of concrete curing. In the manuscript a high correlation was observed between the porosity of aggregates and the thermal conductivity and specific heat. The structure of the aggregate had a considerable impact on the pace of concretes drying. The association between the porosity and compressive strength was also presented. The paper also shows the SEM images of the cross-sections of the tested concretes.

14

Analysis of heat capacity and Mössbauer data for LuZnSn2 compound

Łątka K., Przewoźnik J., Żukrowski J., Verbovytskyy Y., Gonçalves A. P.

Nukleonika

|

2015

|

Vol. 60, No. 1

97--101

EN

New analysis of heat capacity data is presented for LuZnSn2 compound that takes into account anharmonic effects together with the existence of Einstein modes. 119mSn Mössbauer spectroscopy was used to monitor the hyperfi ne parameters at the two crystallographically inequivalent Sn sites in the studied compound. The problem of non-unique mathematical resonance spectrum description and the problem how to choose physically meaningful set of hyperfi ne parameters will be thoroughly discussed. Measured quadrupole interaction constants by 119mSn Mössbauer spectroscopy give estimations for Vzz component of electric fi eld gradient tensor at both Sn sites in LuZnSn2.

15

Ocena wpływu pylistego keramzytu na pojemność cieplną w komorze osadu czynnego

Masłoń A.

Instal

|

2015

|

nr 10

80--85

PL

Funkcjonowanie systemu osadu czynnego zależy od wielu czynników abiotycznych i biotycznych. W celu zniwelowania tych niekorzystnych uwarunkowań możliwe staje się wspomaganie osadu czynnego np. za pomocą pylistych materiałów. Badania wpływu pylistego keramzytu na pojemność cieplną w komorze osadu czynnego przeprowadzono w warunkach rzeczywistych w oczyszczalni ścieków w Nowym Żmigrodzie (woj. podkarpackie), w której sekwencyjny reaktor porcjowy został poddany wspomaganiu pylistym keramzytem. Badania wykazały, że nawet niewielka ilość keramzytu pylistego może stabilizować temperaturę w bioreaktorze, efektem czego jest stabilne i efektywne oczyszczanie ścieków.

EN

The operation of activated sludge system depends on abiotic and biotic factors. In order to offset the handicaps of these it is possible to assist sludge, e.g. using powdered materials. The studies of the impact of powdered keramsite on a heat capacity in the activated sludge reactor was carried out under technical scale in the wastewater treatment plant in Nowy Żmigród (Podkarpackie province), in which sequencing batch reactor has been subjected to improvement by use of powdered keramsite (expanded clay). Studies showed that a small amount of powdered keramsite in activated sludge can stabilize the temperature in the bioreactor, which provides a stable and efficient treatment of wastewater.

16

Dynamika cieplna budynku wykonanego z elementów modyfikowanych MFZ

Machniewicz A., Heim D.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2015

|

T. 7, nr 2

45--50

PL

W pracy przedstawiono wyniki analiz numerycznych historii zmian temperatury w pomieszczeniu o zróżnicowanej konstrukcji przegrody zewnętrznej. Przeanalizowano cztery przypadki o różnie zdefiniowanej pojemności cieplnej oraz zdolności magazynowania ciepła utajonego. Do analizy wybrano cztery okresy trzydziestu dni, każdy rozpoczynający się w dniu o założonej, charakterystycznej temperaturze zewnętrznej, determinującej chwilową moc strat ciepła przez analizowaną przegrodę. Celem pracy było określenie efektu i potencjału wykorzystania elementów modyfikowanych Materiałami Fazowo Zmiennymi w celu zwiększenia pojemności cieplnej obudowy oraz stabilizacji temperatury w pomieszczeniu o niekontrolowanych parametrach środowiska wewnętrznego. Parametrami poddanymi analizie były chwilowe różnice temperatury w pomieszczeniu w poszczególnych przypadkach oraz czas po którym dana temperatura została osiągnięta. Na podstawie otrzymanych wyników można stwierdzić, że modyfikacja konstrukcji lekkiej za pomocą MFZ może przyczynić się do uzyskania okresowych (do 4 dni) charakterystyk termicznych podobnych jak w przypadku zastosowania konstrukcji masywnej.

EN

The paper presents the results of numerical analyses of the rooms varied by the structure of the outer partition. Four cases of differently defined heat capacity and latent heat storage were analyzed. Simulations were performed for four 30-days periods, starting on the day with assumed, characteristic external temperature, which determined the instantaneous power of heat exchange through the analyzed partition. The aim of the study was to describe the potential of application of elements modified by phase change materials (PCM) and define the effect of its application on the increase of the heat capacity and stabilization of room temperature under uncontrolled parameters of the internal environment. The parameters analyzed were temporary differences of room temperature and the time after which the temperature has been reached (in comparison to other cases). Based on these results it can be concluded that the modification of the light structure with PCM can contribute to a thermal effects similar to those in the case of the use of massive structures.

17

Data-based method for the determination of temperature dependence of heat capacity of highly dispersed powders

Karnina A., Gyrenko A., Klymenko A., Mysov O.

ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes

|

2015

|

Vol. 4, No 4

23--28

EN

Accuracy of engineering and economic calculations in different areas requires the use of accurate and prompt values of heat capacity for new or modified materials. A number of existing methods have an error in measuring the heat capacity of powder materials, and use non-standard devices and electric heaters which are not produced industrially. This work is aimed at developing the method for determining the heat capacity of the powder, accuracy evaluation of this method and mathematical processing of experimental data to determine the temperature dependence of the molar heat capacity. To solve the problem the method based on the DTA technique was developed. The measuring apparatus for determining the temperature dependence of the heat capacity includes two standard cups for DTA analysis with investigated material and MgO, heat-variable resistor of film type Pt100, multichannel recorder. The apparatus is placed in a drying oven. From the theory of heat transfer and the assumption about steady-flow heat transfer the equation for molar heat capacity was obtained. The method requires the measuring of temperature of the investigated material and MgO during the linear heat of the drying oven as well as air temperature in the oven. Empirical values of heat capacity of standard substances calculated by the equation for each temperature were compared with the values from reference data. The uncertainty of finding the heat capacity did not exceed 0,5%.

18

Wybrane przykłady zastosowania materiałów PCM w budownictwie

Chwieduk D. A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 2

29--38

PL

Istnieją różne możliwości ograniczenia wpływu oddziaływania środowiska na wnętrze budynku, a w konsekwencji na ograniczenie zapotrzebowania na energię do ogrzewania lub chłodzenia. Jedną z innowacyjnych metod jest zastosowanie materiałów zmienno-fazowych tzw. PCM (Phase Change Materials), zintegrowanych ze strukturą budynku. W referacie zawarto wybrane informacje dotyczące stosowania materiałów zmiennofazowych PCM w budownictwie, a także przedstawiono wyniki własnych analiz. Efektywne zwiększenie pojemności cieplnej budynku, bez zwiększania jego masy, a wręcz zmniejszając ją, można osiągnąć poprzez zastosowanie rozważanych materiałów zmiennofazowych. Materiały PCM stosowane w budownictwie ulegają przemianie fazowej (topnienie-zestalanie) o bardzo dużej entalpii przemiany, zachodzącej w zakresie zmian temperatury w pomieszczeniu. Materiały te są w stanie przejąć duży strumień ciepła nieznacznie tylko zmieniając swoja temperaturę. W referacie przedstawiono podstawowe technologie integracji materiałów zmiennofazowych z materiałami budowlanymi. Na podstawie opracowanego modelu matematycznego procesów cieplnych zachodzących w zewnętrznych przegrodach budowlanych zawierających materiał PCM przeprowadzono obliczenia symulacyjne dynamiki procesów cieplnych zachodzących w takich przegrodach w zmiennych warunkach otoczenia zewnętrznego z uwzględnieniem oddziaływania promieniowania słonecznego. W referacie przedstawiono interpretację graficzną wybranych wyników analiz symulacyjnych zachowania się przykładowej przegrody nieprzezroczystej i przezroczystej obudowy budynku. Na podstawie wyników tej analizy sformułowano wnioski co do celowości stosowania pewnych rozwiązań strukturalno–materiałowych obudowy budynku zawierających materiały PCM w naszych warunkach klimatycznych.

EN

There are various opportunities to reduce impact of the environment on the interior of the building and consequently, to reduce the demand for energy for heating or cooling. Effective increase of the heat capacity of the building, without increasing its weight or even reducing it, can be achieved through the use of phase change materials. The paper presents the basic technology of phase change material integration with building envelope. Some selected problems of utilization of PCM - Phase Change Materials in transparent elements of building structures are described. Calculations of building dynamics has been performed and heat transfer through transparent partitions has been determined for different structures of these partitions. The paper presents a graphical interpretation of selected results of simulation studies, the behavior of the sample transparent and non-transparent partitions building envelope is shown. Results indicate that because of hard winter conditions transparent walls need thermal insulation. To assure this and keep transparent features of the transparent partitions the transparent insulation can be applied combined with PCM incorporated into glazing.

19

Transmitancje cieplne dwuwarstwowych ścian zewnętrznych zróżnicowanych materiałem nośnym

Strzałkowski J., Garbalińska H.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 2

441--448

PL

W niniejszej pracy poddano analizie zbiór danych dotyczących dynamicznych charakterystyk cieplnych ścian zewnętrznych o różnie dobranej pod względem materiałowym warstwie konstrukcyjnej. Główny cel stanowiło poszukiwanie rozwiązań przegród, które nie tylko zapewniać będą odpowiednio wysoką izolacyjność cieplną, ale które umożliwią magazynowanie energii oraz odpowiednie jej wykorzystanie w zależności od zmieniających się warunków środowiska zewnętrznego. Obliczenia wykonano dla przegród z warstwą nośną z rozmaitych kompozytów betonowych (na bazie kruszyw lekkich keramzytu i popiołoporytu, w dwóch wariantach z domieszką napowietrzającą i bez), betonu komórkowego, litego drewna klejonego oraz innych typowych materiałów małowymiarowych: cegły silikatowej oraz cegły dziurawki. Wyznaczono rozkłady transmitancji cieplnej w zależności od przyjętego okresu wahań temperatury. Obliczono również współczynniki tłumienia oraz powierzchniowe pojemności cieplne przegród dla okresów wahań temperatury równych 24h oraz 168h. Wyniki wskazują, że uwzględnienie ciepła właściwego materiałów umożliwia bardziej precyzyjną ocenę przegrody pod względem cieplnym. Bardzo dobre właściwości tłumiące przegrody uzyskano dla kompozytów betonowych oraz litego drewna klejonego. Otrzymane dane sugerują, że tego typu rozwiązania powodują zredukowanie amplitud chwilowych strumieni ciepła w krótkich okresach wahań temperatury w porównaniu do materiałów o niskim cieple właściwym. Zaostrzone przepisy Dyrektywy 2010/31/UE wskazują na potrzebę szerszego rozpatrzenia problemu i zasadność analizowania przegród w niestacjonarnych warunkach temperaturowych.

EN

In this paper we have analysed thermal dynamic characteristics of exterior walls with variant material solutions of used load-bearing layer. The main purpose was to search for the proper solutions of divisions that not only will provide a sufficiently low thermal insulation properties, but also will allow to store energy and use it, depending on the changing conditions of the external environment. Calculations were made for partitions with structural layer made of concrete composites (based on lightweight aggregate made of expanded clay and llytag, additionally varied by air-entraining admixture), cellular concrete, solid laminated wood and other typical brick solutions like sand-lime and cavity bricks. Curves of transmittance module were analysed, depending on a temperature fluctuation period. Decrement factors and surface heat capacities of partitions were also calculated for periods of temperature fluctuations equal 24 and 168h.The results indicate that the inclusion of the specific heat of materials enables more precise assessment of the energy efficiency of the partition. Very good damping properties were obtained for the walls made of concrete composites and solid laminated wood. The results suggest that such solutions provide a much smaller amplitudes of transient heat flux over short periods of temperature fluctuation compared with the materials of low specific heat. Tightened provisions of Directive 2010/31/EU indicate the need for a broader examination of the problem and grounds the need for analysing partitions in non-stationary temperature conditions.

20

Modeling of thermal processes in the solar air heater

Zhelykh V., Kozak C.

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2014

|

Z. 20 (170)

285--289

EN

The article sets out the place of solar energy in the world today. There are provided basic advantages and disadvantages of air quality heat capacity for solar heating system. Data for modeling heat flow system with passive energy use have been presented. Discussed methodology allows to determine the thermal characteristics of the air in the collector of the passive use of solar energy.

RU

Определено энергетическое положение в мире в настоящее время. Поданы основные преимущества и недостатки воздуха в качестве теплоносителя для солнечной системы отопления. Представлены данные по применению теории графов для моделирования тепловых потоков в пассивном солнечном воздухонагревателе. Приведена методика определения тепловых характеристик воздушного гелиоколлектора с пассивным использованием солнечной энергии.