مدل‌سازی و شبیه‌سازی استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در ذخیره‌‌سازی انرژی ساختمان

هدف این پژوهش طراحی مخازن ذخیره انرژی با استفاده از pcm در سیستم هواساز می‌باشد که pcm جزئی از سیستمِ پمپِ حرارتی بوده و به‌طور مستقیم به هواساز متصل می‌باشد. از روش شبیه‌سازی و مدل‌سازی از طریق کدنویسی در نرم‌افزار، تحلیل پارامتریک، همچنین معرفی و ارائه پیشنهاداتی جهت به‌کارگیری pcm مناسب برای ذخیره‌سازی و کاهش مصرف انرژی در ساختمان و بررسی عملکرد مبدل حرارتی که در ذخیره‌سازی گرمای نهان با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده تاثیرگذار می‌باشد، پرداخته شده است. در این مقاله ابتدا بارهای حرارتی و برودتی با استفاده از نرم‌افزار carrier محاسبه شده و در ادامه به شبیه‌سازی فرآیند سرمایشی و گرمایشی پرداخته شده است. در نهایت از مواد تغییر فاز دهنده در حالت‌های مختلف برای ذخیره‌سازی انرژی در فرآیندهای سرمایش و گرمایش استفاده شده و در نرم‌افزار ees شبیه‌سازی شده است. پس از آنالیز مدل‌سازی با حداقل دمای c°5 و حداکثر دمای c°38 در نظر گرفته شده و در شرایط و حالت‌های مختلف، از مناسب‌ترین گزینه برای حالت مخزن pcm در فرآیند گرمایش در دمای ورودی c°35 با به‌کارگیری از 20 لوله در هر ردیف و حالت مخزن pcm در فرآیند سرمایش در دمای ورودی c°10 و با به‌کارگیری 22 لوله در هر ردیف انتخاب نمود.

Modeling and Simulation of Phase Change Material Using in Building Energy Storage

The purpose of this research is to design energy storage tanks using phase change material (PCM) in air conditioning system that PCM is part of the heat pump system and is connected directly to the air conditioner. From simulation and modeling methods through coding in software, parametric analysis, as well as introduction and suggestions for use a suitable PCM to store and reduce energy consumption in the building and check the performance of the heat exchanger in the latent heat storage using phase change materials is effective, are discussed. In this paper, first the thermal and refrigeration loads calculated using Carrier software and in the following, the cooling and heating process is simulated. Finally, from the phase change material in different modes used for energy storage in cooling and heating processes and is simulated in EES software. After modeling analysis with a minimum temperature of 5°C and maximum temperature 38°C considered and in different situations, the most suitable option for PCM tank mode in the heating process at the inlet temperature 35°C using 20 pipes in each row and PCM tank mode in the cooling process at the inlet temperature 10°C and selected using 22 tubes in each row.