OKREŚLENIE WPŁYWU IMPULSÓW TERMICZNYCH NA WEWNĘTRZNE ZMIANY TEMPERATUROWE W ELEMENTACH SILIKATOWYCH ZMODYFIKOWANYCH MATERIAŁEM ZMIENNOFAZOWYM

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 zastosowanie w ich strukturze materiałów zmiennofazowych. 

Pełny tekst (pdf)

[1]  Cabeza L. F., Castellon C., Nogues M., Medrano M., Leppers R., Zubillaga O.: Use of microencapsulated PCM in concrete walls for energy savings, Energy and Buildings 39 (2007) 113–119

[2]  Entrop A.G., Brouwers H.J.H., Reinders A.H.M.E.: Experimental research on the use of micro-encapsulated Phase Change Materials to store solar energy in concrete floors and to save energy in Dutch houses, Solar Energy 85 (2011) 1007–1020

[3]  Hunger M., Entrop A.G., Mandilaras I., Brouwers H.J.H., Founti M.: The behavior of self-compacting concrete containing micro-encapsulated Phase Change Materials, Cement & Concrete Composites 31 (2009) 731–743

[4]  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

[5]  Miąsik P.: Efektywność energetyczna szkieletowych przegród kolektorowo – akumulacyjnych, Praca doktorska, 2011