مطالعه تجربی کاهش مصرف انرژی با بکارگیری ماده تغییر فاز پارافینی در ترمووود مصرفی داخل و خارج ساختمان
دوره 2، شماره 2، 1405، صفحات 1 - 11
1 - دانشجوی دکتری معماری، مرکز تفرش، دانشگاه آزاد اسلامی، تفرش، ایران
چکیده :
در سالهای اخیر، کاهش مصرف انرژی در ساختمانها به یکی از چالشهای اساسی در ایران و جهان تبدیل شده است. مواد تغییر فاز دهنده (PCM) با قابلیت ذخیرهسازی انرژی به صورت گرمای نهان، راهکاری مؤثر هستند، اما هدایت حرارتی پایین آنها کاربرد گستردهشان را محدود کرده است. در پژوهش حاضر، ترکیب ماده تغییر فاز پارافینی RT-55 با صفحه ترمووود سلولباز به عنوان یک راهکار نوین برای افزایش هدایت حرارتی و بهبود عملکرد حرارتی پوسته ساختمان معرفی میشود. تحقیق به صورت ترکیبی (شبیهسازی عددی و آزمایش تجربی) انجام شده است. در بخش شبیهسازی، یک مدل ساختمان مرجع در نرمافزارهای Revit، Insight و DesignBuilder تحت اقلیم شهر تهران (دادههای سال ۱۳۹۸-۱۳۹۹) تحلیل شد. در بخش تجربی، یک سامانه آزمایشگاهی شامل منبع حرارتی (۴۵ و ۹۰ وات)، کانال هوا و دو قطعه ترمووود (با و بدون پارافین RT-55) ساخته شد. چهار حالت مختلف (تزریق پارافین در الیه داخلی، میانی، خارجی و بدون پارافین) در سرعتهای جریان هوا ۲، ۲.۵ و ۳ متر بر ثانیه مورد آزمون قرار گرفت. دمای سطح در شش نقطه، دمای خروجی کانال و افت فشار اندازهگیری شد. نتایج نشان داد که در حالت اول (پارافین درون صفحه)، دمای سطح به طور متوسط ۲ تا ۴ درجه سلسیوس نسبت به حالت بدون پارافین کاهش یافت. حداکثر شار حرارتی ورودی در تابستان ۳۰ تا ۴۷ درصد کاهش نشان داد. افزایش سرعت جریان هوا از ۲ به ۳ متر بر ثانیه، کاهش دمای بیشتری (حدود ۱.۵ درجه) به همراه داشت. افت فشار ناشی از صفحه ترمووود ناچیز بود (کمتر از ۲ پاسکال). شبیهسازی نشان داد که استفاده از این کامپوزیت در دیوار جنوبی بیشترین صرفهجویی حرارتی را دارد. به طور کلی، ترکیب ترمووود سلولباز و پارافین RT-55 میتواند به عنوان یک سیستم غیرفعال ذخیرهسازی انرژی، مصرف انرژی ساختمان را کاهش داده و آسایش حرارتی را بهبود بخشد.
کلمات کلیدی :
