بررسی بحران مصرف انرژی در ساختمان‌های مسکونی_تجاری و ارائه راهکاری نو به کمک نانوکامپوزیت مواد تغییرفازدهنده

در این پژوهش، مواد تغییر فازدهنده (pcm) به عنوان ابزاری نوین جهت کنترل درجه حرارت در سیستم‌های حرارتی، مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته‌اند. این مواد، به صورت هوشمند و بدون نیاز به تجهیزات مکانیکی، اقدام به تغییر فاز می‌نمایند و با تطابق طبیعی با نوسانات محیط، به بهبود کنترل حرارت و بهبود مصرف انرژی در سیستم‌های حرارتی می‌پردازند. این تحقیق به بررسی و طبقه‌بندی خصوصیات این مواد می‌پردازد و کاربردهای آن‌ها در اجزای مختلف ساختمانی اعم از دیواره‌ها، پنجره‌ها، آجر، سنگ مصنوعی، سقف و کف ساختمان مورد بحث و بررسی قرار می‌دهد. نتایج به دست آمده از استفاده این مواد نشانگر این است که می‌توان آن‌ها را به عنوان یک راهکار نوین برای بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها به کار برد. برای مثال، استفاده از pcm در دیواره‌ها منجر به کاهش مصرف انرژی گرمایی می‌شود و به کمک نانوعایق در شیشه پنجره‌ها، نیاز به سیستم‌های گرمایش و سرمایش کاهش یافته و از آنجا کاربران مستقل از نیاز به این امکانات می‌شوند. همچنین، اثر pcm در سنگ‌ها به پایداری حرارتی افزوده و در آجرها اثرات گلخانه‌ای را به‌طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. به طور کلی، استفاده از pcm در کف ساختمان باعث افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی حرارتی می‌شود. این نتایج نشان‌دهنده امکانات کاربردی واحد pcm به عنوان یک راهکار اثربخش در بهبود کارایی انرژی ساختمان‌ها است.

investigating the crisis of energy consumption in residential-commercial buildings and presenting a new solution using phase change materials nanocomposites

in this research, phase change materials (pcms) have been examined as innovative tools for temperature control in thermal systems. these materials, operating intelligently without the need for mechanical equipment, undergo phase transitions naturally, adapting to environmental fluctuations and thereby enhancing energy efficiency in thermal systems. the study delves into the investigation and classification of the characteristics of these materials, along with their applications in various building components such as walls, windows, bricks, artificial stones, ceilings, and floors. the obtained results from the use of these materials indicate their potential as a novel solution for optimizing energy consumption in buildings. for instance, incorporating pcms in walls leads to a reduction in thermal energy consumption, and utilizing nano insulation in windows decreases the need for heating and cooling systems, providing users with greater independence from these facilities. furthermore, the effect of pcms in stones contributes to thermal stability, and in bricks, it significantly diminishes greenhouse gas emissions. overall, the integration of pcms in building floors enhances thermal storage capacity. these findings underscore the practical utility of pcm as an effective solution for improving the energy efficiency of buildings.