BADANIE PRZEGRODY ZAWIERAJĄCEJ MATERIAŁ FAZOWO ZMIENNY PODDANEJ ZMIENNYM WARUNKOM TERMICZNYM W KOMORZE KLIMATYCZNEJ

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.

Pełny tekst (pdf)

[1] Berrouga F., Lakhala E.K., Omaria M. El, Faraji M., Qarniac H. El.: Thermal performance
of a greenhouse with a phase change material north wall, Energy and
Buildings 43 (2011) 3027–3035.
[2] Chi-ming Lai, R.H. Chen, Ching-Yao Lin, Heat transfer and thermal storage behaviour
of gypsum boards incorporating micro-encapsulated PCM, Energy and Buildings
42 (2010) 1259–1266.
[3] Chwieduk D., Wybrane aspekty stosowania materiałów zmiennofazowych w przegrodach
zewnętrznych w polskich warunkach klimatycznych, Zeszyty naukowe Politechniki
Rzeszowskiej, Budownictwo i Inżynieria Środowiska z. 59 (2/2012/II).
[4] Heim D., Clarke JA., Numerical modelling and thermal simulation of PCM–gypsum
composites with ESP-r. Energy Build, UK 2004;36(8):795–805.
[5] Nowak K., Zastawna-Rumin Anna.: Badanie i analiza przegrody z dodatkiem materiałów
fazowo – zmiennych w warunkach niestacjonarnych, Fizyka Budowli w Teorii
i Praktyce 2013, 291-296.
[6] Oliver A., Thermal characterization of gypsum boards with PCM included: Thermal
energy storage in buildings through latent heat, Energy and Buildings 48 (2012) 1–7.
[7] http://meteo.kdwd.webd.pl [dostęp: 31 maja 2014 r.].
[8] Rodriguez-Ubinas E., Arranz Arranz B., Vega Sánchez S., Neila González F.J, Influence
of the use of PCM drywall and the fenestration in building retrofitting, Energy
and Buildings 65 (2013) 464–476.
[9] Soares N., Costab J.J., Gasparb A.R., Santosc P.: Review of passive PCM latent heat
thermal energy storage systems towards buildings’ energy efficiency, Energy and
Buildings 59 (2013) 82–103.
[10] Wnuk R.: Magazynowanie ciepła, pozyskanego z energii promieniowania słonecznego,
z wykorzystaniem materiałów fazowo-zmiennych, w budownictwie, II Konferencja
SOLINA 2008, Innowacyjne Rozwiązania Materiały i Technologie dla Budownictwa.
[11] Wnuk R.: Bilans energetyczny pomieszczenia ze strukturalnym, funkcjonującym
w cyklu dobowym, magazynem ciepła z materiałem fazowo-zmiennym, Czasopismo
Techniczne 2009 Z. 5. Budownictwo Z. 1-B 269-277.
[12] Wnuk R., Jaworski M.: Badania charakterystyk cieplnych elementów budowlanych
akumulujących ciepło zawierających materiały PCM (Phase Change Materials), Polska
Energetyka Słoneczna 2 4/2010 1/2011 5-11.