همایش آروین البرز CAUJR 2 2 2026 07 20 Experimental Study of Energy Consumption Reduction Using Paraffin-Based Phase Change Material in Thermowood for Interior and Exterior Building Applications مطالعه تجربی کاهش مصرف انرژی با بکارگیری ماده تغییر فاز پارافینی در ترمووود مصرفی داخل و خارج ساختمان 1 11 10.22051/jera.2021.31891.2698 FA مرضیه دانشجوی دکتری معماری، مرکز تفرش، دانشگاه آزاد اسلامی، تفرش، ایران 2026 06 06 In recent years, reducing energy consumption in buildings has become one of the major challenges in Iran and worldwide. Phase Change Materials (PCMs), due to their ability to store thermal energy in the form of latent heat, have emerged as an effective solution for improving building energy performance. However, their relatively low thermal conductivity has limited their widespread application. In the present study, a composite consisting of RT-55 paraffin-based phase change material and open-cell thermowood panels is proposed as an innovative approach to enhance thermal conductivity and improve the thermal performance of building envelopes. The research was conducted using a combined numerical simulation and experimental methodology. In the simulation phase, a reference building model was developed and analyzed using Revit, Insight, and DesignBuilder software under the climatic conditions of Tehran, based on weather data from 2019–2020. In the experimental phase, a laboratory test rig consisting of a heat source (45 W and 90 W), an air duct, and two thermowood specimens (with and without RT-55 paraffin) was constructed. Four different configurations, including paraffin embedded in the inner, middle, and outer layers of the thermowood panel, as well as a control case without paraffin, were investigated at air velocities of 2, 2.5, and 3 m/s. Surface temperatures at six measurement points, outlet air temperature, and pressure drop were recorded and analyzed. The results demonstrated that, in the first configuration (paraffin embedded within the panel), the average surface temperature decreased by approximately 2–4 °C compared with the sample without paraffin. The maximum incoming heat flux during summer was reduced by 30–47%. Increasing the air velocity from 2 to 3 m/s resulted in an additional temperature reduction of approximately 1.5 °C. Furthermore, the pressure drop induced by the thermowood panel was negligible, remaining below 2 Pa. Simulation results also revealed that the application of the proposed composite on the south-facing wall provided the greatest thermal energy savings. Overall, the combination of open-cell thermowood and RT-55 paraffin can serve as an effective passive thermal energy storage system, reducing building energy consumption while improving indoor thermal comfort. 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. /downloadfilepdf/469359