مطالعۀ عددی گرادیان حرارتی و انرژی عبوری از دیوارهای پیرامونی ساختمان دارای مواد تغییر فاز دهنده (Pcm) در شرایط دمایی گرم کاشان

به‌کارگیری مواد تغییر فاز دهنده (pcm) در بخش‌های مختلف ساختمان به‌دلیل بالا بودن ظرفیت گرمایی این مواد، به بهبود شرایط آسایش حرارتی و کاهش مصرف انرژی می‌انجامد. با توجه به عملکرد بهتر این مواد در شرایط دمایی با نوسانات شدید، کاربرد آن‌ها در اقلیم کویری در کاهش مصرف انرژی و کاهش نوسانات تاثیر زیادی دارد. در تحقیق حاضر، شرایط دمایی گرم کاشان به‌عنوان دمای محیط و دیوارها با بتن معمولی به ضخامت‌های 10 و 20 سانتی‌متر و ارتفاع 100 سانتی‌متر در نرم‌افزار فلوئنت مدل‌سازی شده‌اند. چند نوع مادۀ تغییر فاز دهنده برای این شرایط دمایی در نظر گرفته شده و بهترین نوع آن انتخاب شده است. نتایج عددی نشان می‌دهد که وجود مادۀ تغییر فاز دهنده نوسانات دمایی سطح داخل دیوارها را تا حدود °c 4 کاهش می‌دهد و همچنین موقعیت آن در سمت داخلی دیوار عملکرد بهتری دارد، ولی به‌طور کلی تغییر در موقعیت مادۀ تغییر فاز دهنده تاثیر زیادی بر روی نتایج نهایی ندارد. علاوه بر آن، تغییر در تعداد ضخامت مادۀ تغییر فاز دهنده تاثیر زیادی بر عملکرد دمایی آن ندارد. با توجه به نتایج برای منطقۀ کاشان، پارافین عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد؛ به‌عبارت دیگر برای هر منطقه باید مادۀ تغییر فاز دهندۀ متناسب با آن مورد استفاده قرار گیرد.

Numerical Study of Heat Gradient and Crossing Energy to around Building Walls Including Phase Change Materials in Kashan Temperature Conditions

Because of the high capacity of Phase Change Materials (PCM), the application of these materials in the variant parts of buildings leads to an improvement in temperature conditions as well as a reduction in energy consumption. Due to the high dependency of the performance of these materials on ambient temperature fluctuations, their application in climates with extreme temperature fluctuations has significant impacts on reducing the temperature fluctuations inside buildings as well as the consumption of energy. In this study, the high temperature of Kashan, as ambient temperature, and the walls of normal concrete with the thickness of 10 and 20 cm and the height of 100 cm were modeled in FLUENT software. Some kinds of PCM for these temperature conditions were considered, and the best was chosen. Numerical results show that the presence of PCM has reduced the temperature fluctuations of the inner surface of the walls about 4 ° C, and the position in the inner surface has better result. However, totally the changing in PCM position has not had great impacts on the ultimate results. Moreover, a change in the number of PCM thickness does not have a great influence on the temperature function. Based on the results, it can be concluded that parafin has a better function for Kashan rsquo;s climate and that every climate requires an appropriate PCM.