Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The influence of selected polymers on concrete tightness - current state of knowledge

Powała Krzysztof

Acta Innovations

|

2019

|

no. 32

78--83

EN

Today’s construction market of materials, contractors and building users, places new demands on individual building materials. Undoubtedly one such material is concrete, which is used in almost all construction projects as a binder for building materials. Therefore, it is necessary that this material is constantly subjected to new tests to find ways to improve its properties. Therefore, many scientists attempt to improve properties such as compressive strength, flexural strength and water resistance. One method is to modify the cement matrix with polymers.

2

Numerical performances study of curved photovoltaic panel integrated with phase change material

Benlekkam M. L., Nehari D., Madani H. Y.

Mechanics and Mechanical Engineering

|

2018

|

Vol. 22, nr 4

1439--1451

EN

The temperature rise of photovoltaic’s cells deteriorates its conversion efficiency. The use of a phase change material (PCM ) layer linked to a curved photovoltaic PV panel so-called PV-mirror to control its temperature elevation has been numerically studied. This numerical study was carried out to explore the effect of inner fins length on the thermal and electrical improvement of curved PV panel. So a numerical model of heat transfer with solid-liquid phase change has been developed to solve the Navier-Stokes and energy equations. The predicted results are validated with an available experimental and numerical data. Results shows that the use of fins improve the thermal load distribution presented on the upper front of PV/PCM system and maintained it under 42°C compared with another without fins and enhance the PV cells efficiency by more than 2%.

3

Możliwość zastosowania warstwy materiału fazowo zmiennego w oknach trzyszybowych

Heim D., Wieprzkowicz A.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 5

69--70

PL

W artykule podano techniczne możliwości zastosowania materiału fazowo-zmiennego jako magazynu ciepła w oknach trzyszybowych, dwukomorowych. Zaproponowano rozwiązanie techniczne i możliwość jego aplikacji w komponentach okiennych wraz z ewentualnymi ograniczeniami. Podano wady i zalety tego typu rozwiązania. Opisano stanowisko badawcze i sposób pomiaru efektywności systemu w warunkach sezonu ogrzewczego w klimacie Polski Centralnej. Jako kryteria oceny efektywności rozwiązania przyjęto zarówno parametry cieplne komponentu, jak i jego wpływ na dystrybucję światła dziennego we wnętrzu.

EN

Technical possibility of phase change material application as a heat storage in triple glazed windows was described in the article. A technical solution and the possibility of its application in window components with possible restrictions were proposed. The advantages and disadvantages of this type of solution were given. An experimental set-up and method of measuring system efficiency in the climate of central Poland were discussed. As criteria for assessing the solution's effectiveness, both the thermal parameters of the component and its influence on the distribution of daylight in the interior were taken.

4

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.

5

Rozwiązania stosowane w budownictwie energooszczędnym a komfort cieplny

Małek M. T., Koczyk H.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 7

83--86

PL

W artykule przedstawiono typowe rozwiązania konstrukcyjne ścian zewnętrznych stosowane w budownictwie energooszczędnym pod kątem utrzymania komfortu cieplnego i poprawy efektywności energetycznej. W przeglądzie literatury skoncentrowano się na rozwiązaniach wykorzystujących odnawialne źródła energii oraz zwiększających pojemność cieplną przegród. Zaprezentowano pasywne oraz aktywne ściany słoneczne. Opisano należące do pierwszej grupy: ścianę Trombe'a i jej modyfikacje oraz ścianę wodną, natomiast w przypadku drugiej grupy: barierę termiczną, ścianę zawierającą materiał zmiennofazowy oraz ścianę z rurkami ciepła. Podstawowym zadaniem porównywanych rozwiązań jest ograniczenie chwilowych zysków słonecznych i wykorzystanie ich na cele grzewcze w czasie zwiększonego zapotrzebowania. Dodatkowo zawarto krótki opis komfortu cieplnego wraz z przytoczeniem najważniejszych aktów prawnych i wytycznych.

EN

The article presents the typical construction’s solutions external walls used for energy-efficient building construction in terms of maintaining the thermal comfort and improving energy efficiency. The literature review focused on the solutions which use the renewable energy and increase the heat capacity walls. The passive and active solar energy systems are presented. The Trombe’s wall and its modification and water thermal storage wall are included in the first category, the second section contains the thermal barrier, the wall with phase change material and the wall implanted with heat pipes. The main conclusion is the limitation of the solar heat gains and the usage them in the time of increasing heating demand. In addition, it was included a short description of thermal comfort and was referred to the most important standards and guidelines.

6

Magazyny ciepła ze złożem naturalnym i złożem na bazie materiałów zmiennofazowych

Andrzejczyk R., Gosz M.

Materiały Budowlane

|

2016

|

nr 1

46--48

PL

W artykule zaprezentowano możliwości wykorzystania magazynowania energii w budownictwie z wykorzystaniem materiałów zmiennofazowych oraz nowoczesnych materiałów konstrukcyjnych. Pokazano historyczne i najnowsze rozwiązania magazynów i obiektów budowlanych z nimi współpracujących. Autorzy dokonali przeglądu rozwiązań mogących mieć zastosowanie w warunkach polskich do magazynowania energii cieplnej i chłodu. Artykuł pokazuje, że istotnym elementem mogącym zapewnić rozwój gospodarki niskoemisyjnej, przyjaznej dla środowiska oraz zdrowia człowieka są nowoczesne systemy ogrzewania na bazie źródeł energii odnawialnej oraz zużywające w możliwie małym stopniu energię pochodzącą z klasycznych układów "węglowych", posiadające magazyny energii.

EN

The article presents possibilities of using energy storage in building technology. It describes latest trends in development of this technology basing on the use of phase change materials and modern construction materials. Historical solutions were shown as well as the latest innovations in storehouses with cooperating construction facilities. The authors review specific solutions that can be applied in Polish conditions. They prove that application of such technology is possible not only to store thermal energy but also cool energy. The work shows, that an important element to ensure development of a low carbon economy, environmentally friendly and harmless to human health, are systems basing on energy storages and renewable energy sources as well as consurning the least possible extent of energy derived from classic "carbon" systems, which predominate in Polish conditions.

7

Wpływ jednoczesnego zastosowania różnych materiałów fazowo zmiennych na warunki termiczne przegrody

Zastawna-Rumin A., Nowak K.

Materiały Budowlane

|

2015

|

nr 1

39--41

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przegród zawierających materiały fazowo zmienne (PCM). Przedmiotem badań było jednoczesne zastosowanie dwóch rodzajów PCM: płyt gipsowo-kartonowych zawierających kapsułki z parafiną o temperaturze przemiany 23 °C oraz elastycznych mat wypełnionych materiałem organicznym o temperaturze przemiany 25 °C. Badania przeprowadzono w komorze klimatycznej. Analizowano pomiary przebiegu temperatury oraz rozkładu gęstości strumieni cieplnych na powierzchniach płyt w zmiennych warunkach panujących w komorze klimatycznej.

EN

The article presents results of experimental studies on component containing phase change materials (PCM). The subject of research was the simultaneous usage of two different PCM materials: gypsum-carton boards with paraffin capsules of change temperature 23 °C and the flexible mat filled with organic material of change temperature 25 °C. The tests were carried out in a climatic chamber. Measurements of temperature course were taken as well as heat flux density distribution on the surfaces of boards for variable conditions in the climatic chamber.

8

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.

9

Badanie przegrody zawierającej materiał fazowo zmienny w warunkach in situ

Zastawna-Rumin A., Nowak K.

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

|

2015

|

z. 62, nr 2

595--602

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych lekkiej przegrody zawierającej warstwę z dodatkiem materiału fazowo zmiennego. Dla tradycyjnych materiałów budowlanych wartość ciepła właściwego nie przekracza 2 kJ/kgK. Materiały zmienno fazowe charakteryzują się znacznie większą efektywną pojemnością cieplną, która w danym zakresie temperatury (odpowiadającej przemianie fazowej) może być nawet kilkadziesiąt razy większa. Przekłada to się na możliwość akumulowania większej ilości energii cieplnej przez taką samą ilość zastosowanego materiału. Celem stosowania materiałów ulegających przemianie fazowej w elementach budowlanych jest znaczne zwiększenie pojemności cieplnej obiektu przy jednoczesnym zachowaniu niskiego ciężaru konstrukcji. Pomimo dużego teoretycznego potencjału aplikacji PCM w elementy obiektów budowlanych problematyczne jest określenie ich rzeczywistej skuteczności. Charakteryzują się bowiem bardzo dużą wrażliwością na wiele czynników między innymi na warunki klimatyczne, w których zlokalizowany jest dany obiekt. Badania wykonano dla lekkiej przegrody umieszczonej wewnątrz istniejącego pomieszczenia. Głównym celem pomiarów była weryfikacja korzystnego wpływu materiałów fazowo zmiennych na warunki termiczne w obiektach zlokalizowanych w polskich warunkach pogodowych. Przeprowadzone badania są kontynuacją analiz prowadzonych w komorze klimatycznej. Pomiar poszczególnych parametrów jest podstawą oceny wpływu materiałów fazowo zmiennych na możliwości akumulacyjne przegród w warunkach rzeczywistych. Do tej pory wykonano liczne symulacje oraz badania w warunkach laboratoryjnych w komorze klimatycznej. Niezbędnym etapem jest weryfikacja tych rozwiązań w warunkach rzeczywistych (uwzględniająca również wpływ nasłonecznienia).

EN

The article presents the results of examination of a wall barrier containing phase change material layer. Specific heat of the traditional construction materials does not exceed 2 kJ/kgK. Phase change materials are characterised by a higher effective heat capacity which in a given temperature range can even increase by several dozens times. It in turn leads to the ability of accumulating higher amount of heat energy by the same amount of applied material. The aim of the PCM application in building components is to significantly increase heat capacity of a building without changing its low construction weight. Despite the fact of high theoretical potential of PCM application in the elements of the premises, it is problematic to specify their real effectiveness. These materials are characterised by a high sensitivity to many factors such as climatic conditions in which specific object is located. The examination was conducted for a wall barrier placed inside the premises. Main object of the measurements was the verification of a profitable influence of PCM on thermal conditions in the premises located in Poland. Conducted research is the continuation of completed evaluation performed in a climate chamber. The measurement of the specific parameters supports the analysis of PCM influence on the accumulation ability of wall barriers in the real conditions. So far there have been many simulations and examinations conducted in a laboratory conditions in a climate chamber. Necessary stage is the verification of these solutions in real conditions (taking under consideration influence of the insolation).

10

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

Zastawna-Rumin A., Nowak K.

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

|

2015

|

z. 62, nr 2

587--594

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.

11

The possibility of using PCM impregnated gipsum boards of different temperature phase change

Nowak K., Zastawna-Rumin A.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 3-B

343--351

EN

The paper presents results of experimental studies on components containing phase change materials. The subject of research was the simultaneous usage of two different PC materials: gypsum-carton boards with paraffin capsules of change temperature 23ºC and a board with a melting temperature of 26ºC. The tests were carried out in a climatic chamber for a light skeleton wall lined with inner facing consisting of a traditional gypsum-carton and a layer of PCM board. Measurements of temperature course were taken as well as heat flux density distribution on the surfaces of the boards for variable conditions in the climatic chamber. The results presented in the article are one of the aspects of widely planned and realized measurements aimed at evaluating and choosing the optimal material solutions, using available phase change materials.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przegród zawierających materiały fazowo zmienne. Przedmiotem badań było jednoczesne zastosowanie dwóch rodzajów materiałów PCM: płyt gipsowo-kartonowych z kapsułkami z parafiną o temperaturze przemiany 23ºC oraz płyty z temperaturą przemiany 26ºC. Badania przeprowadzono w komorze klimatycznej dla lekkiej ściany szkieletowej, wyłożonej okładziną wewnętrzną z tradycyjnej płyty gipsowo kartonowej oraz jedną warstwą płyty z PCM. Przeprowadzono pomiary przebiegu temperatury oraz rozkładu gęstości strumieni cieplnych na powierzchniach płyt dla zmiennych warunków panujących w komorze klimatycznej. Zaprezentowane w artykule wyniki badań stanowią jeden z aspektów szeroko zaplanowanych i realizowanych pomiarów mających na celu ocenę i dobór optymalnych rozwiązań materiałowych z zastosowaniem dostępnych materiałów fazowozmiennych.

12

The influence of phase change materials on energy balance and the risk of overheating

Zastawna-Rumin A.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 5-B

297--303

EN

The paper presents the results of a computer simulation of a building under the assumption of the presence of a phase change material in wall elements. The influence on the cooling energy requirements and, also, the risk of overheating of the low-energy building (without HVAC systems) have been analyzed. The obtained results were compared with the ones of a low-energy building without a phase change material in walls. The comparison calculations were performed for a model of a service building located in Silesia, which is built according to an energy-efficient standard. It has a light-frame construction with light covering (external panels, heat-insulation, interior plasterboard). In the study, the presence of a 1 cm thick PCM board placed under the inner surface of plasterboard is assumed. Tests were conducted for organic materials that undergo phase transition in different temperatures, such as: 23°C, 25°C and 27°C. Based on the results of operative temperature measurements, it is possible to determine the influence of PCM on the risk of building’s overheating.

PL

W artykule przedstawiono wyniki komputerowych symulacji budynku, zakładając wbudowanie w jego przegrody materiału fazowo-zmiennego. Analizowano wpływ zastosowania różnych materiałów fazowo-zmiennych na zapotrzebowanie energii do chłodzenia budynku i ryzyko przegrzewania wnętrza obiektu (nie wyposażonego w instalację chłodzącą). Wyniki porównywano do stanu wyjściowego (bez PCM). Przedmiotem porównawczych obliczeń jest model istniejącego budynku o charakterze usługowym, zlokalizowany w województwie śląskim. Budynek ma konstrukcję szkieletową z lekkim poszyciem (blacha elewacyjna, termoizolacja, blacha konstrukcyjna). W kolejnych wariantach pod powierzchnią blachy od strony wewnętrznej założono wbudowanie PCM w postaci mat o grubości 1 cm. Materiałem ulegającym przemianie fazowej jest materiał organiczny. Analizie poddano warianty z zastosowaniem PCM o różnej temperaturze przemiany fazowej, tj. 23°C, 25°C, 27°C. Na podstawie wyników obliczeń temperatury operatywnej można określić wpływ MFZ na ryzyko przegrzewania budynku.

13

Analysis of test studies of the building barrier containing PCM

Nowak K., Zastawna-Rumin A.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2014

|

R. 111, z. 5-B

207--213

EN

This paper presents the results of experimental tests of a wall barrier containing a layer with the addition of phase-change material. The study was performed in a climatic chamber for a light frame wall in two versions: with inner lining made of plaster-cardboard panel and of panel containing PCM. Temperature measurements were made on the surface of panels for nonstationary conditions in a climatic chamber. Research stand was prepared, in which heating of coat layers was effecting from an increase of the room’s air temperature rather than from direct heating of the layers. The influence of the PCM was analyzed for faster and slower pace of air heating.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych przegrody zawierającej warstwę z dodatkiem materiału fazowo-zmiennego. Badania wykonano w komorze klimatycznej dla lekkiej ściany szkieletowej w dwóch wariantach: z okładziną wewnętrzną wykonaną z płyty gipsowo-kartonowej oraz płyty zawierającej materiał fazowo-zmienny. Przeprowadzono pomiary przebiegu temperatury na powierzchniach płyt dla niestacjonarnych warunków panujących w komorze klimatycznej. Przygotowano stanowisko badawcze, w którym nagrzewanie płyt okładzinowych następowało poprzez wzrost temperatury powietrza w pomieszczeniu, a nie poprzez ich bezpośrednie nagrzewanie. Analizowano wpływ PCM podczas nagrzewania powietrza w szybkim i wolniejszym tempie.

14

Phase change materials vs. internal temperature in a building

Zastawna-Rumin A.

Czasopismo Techniczne. Architektura

|

2014

|

R. 111, z. 8-A

207--213

EN

The article presents results of simulation of building assuming presence of phase change material in wall barriers. Obtained results were compared with the ones of a building without phase change material in wall barriers. Object of comparing calculations is a model of a real service building located in Silesia. It has light-frame construction with light covering (external metal sheet, heat-insulation, interior metal sheet). In subsequent examinations, the presence of 1 cm thick PCM board placed under the inner surface of a metal sheet was assumed. Tests were conducted for organic materials that undergo phase transition in different temperatures such as 23°C, 25°C, 27°C or 29°C. Based on results of operative temperature measurements, it is possible to determine PCM influence on the building overheating risk.

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji budynku, zakładając wbudowanie w jego przegrody materiału fazowo-zmiennego. Wyniki porównywano do stanu wyjściowego (bez PCM). Przedmiotem porównawczych obliczeń jest model istniejącego budynku o charakterze usługowym, zlokalizowany w województwie śląskim. Budynek ma konstrukcję szkieletową z lekkim poszyciem (blacha elewacyjna, termoizolacja, blacha konstrukcyjna). W kolejnych wariantach pod powierzchnią blachy od strony wewnętrznej założono wbudowanie PCM w postaci mat o grubości 1cm. Materiałem ulegającym przemianie fazowej jest materiał organiczny. Analizie poddano warianty z zastosowaniem PCM o różnej temperaturze przemiany fazowej, tj. 23°C, 25°C, 27°C. Na podstawie wyników temperatury operatywnej można określić wpływ MFZ na ryzyko przegrzewania budynku.

15

Określenie wpływu impulsów termicznych na wewnętrzne zmiany temperaturowe w elementach silikatowych zmodyfikowanych materiałem zmiennofazowym

Krasoń J., Lichołai L.

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

|

2014

|

z. 61, nr 3/II

307--316

PL

W artykule przedstawiono badania wstępne dotyczące określenia wartości temperatur w elemencie silikatowym, w którym umieszczono materiał zmiennofazowy (PCM). Temperatury rejestrowano podczas nagrzewania i chłodzenia próbek w komorze klimatycznej. Dla porównania wyników, badania przeprowadzono przy wykorzystaniu dwóch próbek silikatowych o jednakowych masach. Do jednej z próbek dodano materiał zmiennofazowy w postaci mikrogranulatu. Przedmiotowy mikrogranulat występuje w postaci parafiny, zamkniętej w powłokach polimerowych, co umożliwia umieszczenie tego materiału zmiennofazowego bezpośrednio w elemencie silikatowym bez dodatkowego zabezpieczenia powierzchni wewnętrznej ścianek. Próbki poddano działaniu impulsów termicznych w dwóch wariantach. W pierwszym, elementy silikatowe zostały stopniowo nagrzewane oraz schładzane w określonym przedziale czasowym, w drugim natomiast zadano szybki wzrost i spadek temperatury. Każde badanie przeprowadzono w dwóch jednakowych cyklach. W artykule, na przedstawionych wykresach zwrócono przede wszystkim uwagę na przedział temperatury, w którym następuje przemiana fazowa, zarówno podczas fazy topnienia jak i fazy krzepnięcia materiału zmiennofazowego. Wykonano dodatkowo badanie na próbkach w kierunku możliwości zastosowania elementów silikatowych w przegrodach kolektorowo - akumulacyjnych. Założono wartości temperatury na podstawie danych termicznych na wewnętrznej powierzchni przeszklenia uzyskanych od promieniowania słonecznego w ciągu jednego dnia. Dane przyjęto analizując wybrany styczniowy dzień. Silikaty należące do elementów ściennych charakteryzują się dużą akumulacyjnością, co wiąże się z ich znacznym ciężarem. Szansą na obniżenie ciężaru tych materiałów, przy jednoczesnym utrzymaniu i ewentualnym polepszeniu ich zdolności akumulacyjnych jest zastosowani w ich strukturze materiałów zmiennofazowych.

EN

The article presents preliminary research on the defining temperature values in the silicate element, where phase-change material (PCM) was placed. Temperatures were being recorded during heating and cooling of samples in the climatic chamber. For the comparison of the results, the research was conducted using two equal-mass silicate samples. The phase change material in the form of microgranules was added to one of the samples. The subject microgranule was in the form of paraffin, encapsulated in polymer coatings, to allow the insertion of the change phase material in the element of silicate directly without collateral of the inner wall surfaces. The samples were subjected to thermal pulses in two variants. In the first one, silicate elements were gradually heated and cooled within the specified time period, while in the second one, they were exposed to the rapid increase and decrease of temperature. Each test was carried out in two identical cycles. In the article, special attention was put to the presented charts focusing particularly on the temperature ranges in which the phase change occurs, both during the melting phase and the solidification phase of the material. The additional sample research was conducted in order to define the possibility of using silicate materials in thermal - storage barriers. The temperature values were assumed on the basis of data collected from the inner glazing surface and obtained from solar radiation during one day. The data was adopted by analyzing a selected day in January. Silicates belonging to the wall elements are characterized by high accumulation, which is related to their significant weight. A chance to reduce the weight of these materials while maintaining and possibly improving their accumulation capacity, is to use phase change materials in structure of silicate.

16

Możliwości zastosowania materiałów zmiennofazowych w pasywnych rozwiązaniach ściennych elementów murowych

Krasoń J.

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

|

2014

|

z. 61, nr 3/II

297--306

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania materiałów zmiennofazowych w budownictwie. Ich właściwości można wykorzystać w dwóch systemach: aktywnym oraz pasywnym. Zakres przeglądu zawężono do wykorzystania PCM (ang. phase change materials) w materiałach budowlanych w systemach pasywnych, a zwłaszcza w elementach ściennych murowych. Przedstawiono wpływ parametrów zewnętrznych na pracę zmodyfikowanych przegród budowlanych, tak aby efektywność materiałów zmiennofazowych była jak najbardziej skuteczna. Zastosowanie PCM ma na celu poprawić komfort użytkowania pomieszczeń niezależnie od rodzaju konstrukcji budynku. Wykazano zalety i wady konstrukcji szkieletowych oraz masywnych. Zwrócono uwagę na kryteria doboru materiałów zmiennofazowych pod względem właściwości termicznych, fizycznych i chemicznych. Porównano materiały zmiennofazowe organiczne oraz nieorganiczne pod kątem ich właściwości. Oprócz cech charakteryzujących PCM, ilość oraz lokalizacja tych materiałów może mieć wpływ na ich efektywność, która jest uzależniona z całkowitą przemianą fazową materiału zmiennofazowego. Przedstawiono na podstawie przeglądu literatury możliwości wkomponowania materiałów zmiennofazowych w tradycyjne elementy ścienne takie jak: beton, ceramika. Podano przykłady wykonanych badań doświadczalnych oraz symulacji komputerowych na zmodyfikowanych elementach ściennych. Choć materiały zmiennofazowe znane są od kilkudziesięciu lat, wymagają dalszych badań, aby skutecznie i bezpiecznie można było je wykorzystywać w elementach budowlanych. W obecnych czasach materiały zmiennofazowe wpisują się w zakres poszukiwań rozwiązań oszczędności w zużyciu energii i wykorzystywaniu odnawialnych źródeł energii, szczególnie promieniowania słonecznego.

EN

The article presents possibilities of using phase change materials in the buildings. Their properties can be used in active and passive systems. The review was narrowed to the PCM (Phase change materials) in building materials in passive systems, in particular in masonry wall elements. The paper presents influence of climatic parameters on the work of the modified building barriers, in order to increase the efficiency of phase change materials significantly. PCM aims to improve the comfort of using rooms irrespective of the type of building structure. What is more, advantages and disadvantages of the lightweight construction and the massive construction were presented. The article emphasizes criteria for phase change materials selection in terms of thermal, physical and chemical properties. Furthermore, it compares organic and inorganic phase change materials in terms of their properties. In addition to the characteristics of PCM, the amount and location of these materials can affect their efficiency, which depends on the total phase change of PCM. Based on literature, the article presents the possibility of incorporating phase change materials into traditional wall elements such as concrete, ceramics. The findings of experimental studies as well as computer simulations for modified wall components were presented. Although the phase change materials have been known for several decades, further research is undoubtedly needed in order to efficiently and safely implement them in the building elements. Nowadays, phase change materials are part of searching for solutions whose aim is to save energy and use renewable energy sources, especially solar energy.

17

Wybrane aspekty stosowania materiałów zmiennofazowych w przegrodach zewnętrznych w polskich warunkach klimatycznych

Chwieduk D. A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 2/II/I

123-130

PL

W referacie przedstawiono pewne rozważania dotyczące stosowania materiałów PCM w wybranych elementach obudowy budynku, tj. w przegrodach nieprzezroczystych. Opisano niektóre wyniki obliczeń symulacyjnych zmian stanu termicznego przegrody zawierającej warstwę z materiałem zmiennofazowym. Na ich podstawie sformułowano pewne zalecenia, co do stosowania takich przegród w warunkach krajowych. Stwierdzono, że przegrody zewnętrzne z materiałem PCM muszą też charakteryzować się dużą izolacyjnością cieplną, bowiem inaczej nie zaistnieją odpowiednie warunki do zajścia przemiany fazowej i zadziałania przegrody jako zasobnika ciepła.

EN

The paper presents some consideration on application of the PCM in some elements of a building envelope, i.e. in opaque external walls. Some results of simulation studies of unsteady thermal states of external walls with PCM incorporated into their structure are described. On the base of these simulation studies some recommendation for application of such external walls in Polish climatic conditions are formulated. It can be stated, that such walls with PCM must be characterized by high quality thermal insulation, because otherwise the conditions of phase change phenomena will not be developed and the wall cannot behave like a heat storage unit.

18

Efektywna głębokość wnikania ciepła w przegrodzie pełnej wypełnionej MFZ

Heim D.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 3/III

99-106

PL

W pracy omówiono termiczne zachowanie się płaskiego zbiornika wypełnionego materiałem fazowo-zmiennym i poddanego oddziaływaniu środowiska zewnętrznego. Przeanalizowano wpływ promieniowania słonecznego na ściany zbiornika oraz zawarty w nim materiał w przypadku, gdy kontener usytuowano pionowo i zorientowano na południe. Oceniano zdolność elementu do pasywnego magazynowania energii promieniowania słonecznego w cyklu dobowym w zależności od docierającego, całkowitego promieniowania słonecznego oraz dobowej różnicy temperatury. W obliczeniach zastosowano autorski model obliczeniowy w formie jawnej. Dyskretyzację w przestrzeni dokonano metodą objętości skończonych. Krok czasowy obliczeń przyjęto równy l godzina, zaś warunki brzegowe opisano poprzez 6 parametrów klimatu. Uwzględniono wymianę ciepła na drodze konwekcji, promieniowania oraz transport ciepła w materiale na drodze przewodzenia. Wyniki zamieszczono w postaci zmian temperatury na grubości przegrody dla charakterystycznych okresów czasu. Okresowe przebiegi w poszczególnych punktach przegrody opracowano pod względem statystycznym. Stwierdzono, że najefektywniejszą grubością przegrody o zadanych parametrach materiałowych praz dla danych warunków klimatycznych, z uwzględnieniem przemiany fazowej, jest grubość do 5 cm.

EN

The thermal behavior of the flat container filled with phase-change material exposed to the external environment is presented. The influence of solar radiation on the wall and the material contained therein when the container was situated vertically and oriented to the south was analyzed. The ability of passive solar energy storage in the daily cycle, depending on the total solar radiation and diurnal temperature difference was discussed. The calculation have been done using advanced numerical techniques. Time step calculation was equal to one hour, and the boundary conditions were described by six parameters of the local climate, based on TMY for Lodz. All heat transfer forms: by convection, radiation and heat transfer in the material by conduction were taking into account. The results are presented in the form of temperature changes in the wall for specific periods of time. Additionally, temperature change at particular nodes in the wall was work out statistically. It was found that the most effective barrier thickness of given parameters of material and climatic conditions, including the phase changes is the thickness of 5 cm.

19

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

Kossecka E., Kośny J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2010

|

z.57[271], nr 4

309-316

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.

20

Badania przewodności cieplnej organicznych MFZ przy zastosowaniu metody "gorącej nici"

Heim D., Mrowiec A., Prałat K.

Fizyka Budowli w Teorii i Praktyce

|

2010

|

T. 5, nr 2

15-20

PL

W referacie przedstawiono wyniki badań doświadczalnych pomiarów przewodności cieplnej dla wybranych, organicznych materiałów fazowo-zmiennych. Badania wykonano metodą „gorącej nici" przy użyciu wykonanego do tego celu stanowiska pomiarowego. Omówiono podstawowe założenia metody, oraz sposób przeprowadzenia pomiarów. Dla trzech wybranych materiałów z grupy nasyconych kwasów tłuszczowych przeprowadzono serię 10 pomiarów, osobno w stanie stałym oraz płynnym. Wyniki uśredniono dla poszczególnych serii i na tej podstawie określono wartości współczynnika przewodzenia ciepła.

EN

The paper presented and discuss the results of conductivity measurements of three different pure fatty acids. The laboratory experiment were done using 'hot wire method' and original laboratory stand done by authors. The results were obtained for hexanoic, decanoic and hexadecanoic acids. The highest values were obtained for decanoic and the lowest for hexanoic acids. Conductivities obtained for acids in liquid phase were highest (72-88%) than in solid phase.