بررسی تجربی اثر مواد ذخیره‌کننده تغییر فازدهنده بر عملکرد یک تهویه‌ساز خورشیدی غیرفعال

در مطالعه حاضر، تهویه طبیعی خورشیدی با هدف کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و درنتیجه کاهش گازهای گلخانه‌ای، در شرایط آب‌وهوایی گرم و خشک مورد بررسی قرار گرفته است. رفتار متغیرهای مختلف سیال شامل (دما، سرعت و دبی) در حالات گوناگون اندازه‌گیری و مورد مقایسه قرار گرفته است. از آنجایی که تشعشع خورشیدی طی روز ثابت نیست تهویه خورشیدی غیرفعال ناپایا است. در این راستا جریان جابه‌جایی طبیعی در تهویه‌ساز خورشیدی دارای جاذب حرارتی مسی، محفظه شیشه‌ای دوجداره به‌منظور جلوگیری از اتلاف انرژی حرارتی و همچنین مواد تغییر فازدهنده برای ذخیره انرژی حرارتی مورد بررسی تجربی قرار گرفته است. تهویه‌ساز در وضعیت بدون مواد تغییر فازدهنده با توجه به ایجاد اختلاف دمای مناسب توانسته است پدیده دودکشی برای تهویه طبیعی را در بخشی از ساعات روز امکان‌پذیر کند، اما در ساعات اولیه شب دمای تهویه‌ساز با دمای محیط یکسان شده و پدیده دودکشی به‌منظور تهویه مناسب در دسترس نخواهد بود. در تهویه‌ساز مجهز به مواد تغییر فازدهنده سیستم توانسته است به‌طور قابل قبولی در کاهش اُفت دمایی در ساعاتی از شبانه‌روز که تشعشع خورشیدی وجود ندارد نقش مهمی را ایفا کند که به‌دنبال آن پایابودن نرخ جریان هوا را در بر خواهد داشت. در حقیقت هدف اصلی استفاده از مواد تغییر فازدهنده در تهویه خورشیدی غیرفعال همین اثر، یعنی استفاده از انرژی اضافی در موارد فقدان انرژی است.

Experimental Study of Effect of Storage Phase Change Materials (PCM) on the Function of a Passive Solar Ventilator

In the current study, natural solar ventilation has been investigated aiming at reducing the consumption of fossil and thus, reducing greenhouse gas emissions in a hot and dry climate in which the behavior of various fluid variables (temperature, velocity, and flow rate) is considered in different conditions. Since solar radiation is not uniform throughout the day, passive solar ventilation is unstable. In this regard, the natural displacement flow in a solar ventilator with copper thermal absorber, doubleglazed glass compartment to prevent thermal energy loss, as well as phase change materials for the storage of thermal energy has been investigated, experimentally. In the case of no phase change material, due to the creation of a suitable temperature difference, the panel has made the chimney effect possible for natural ventilation in some hours of the day, but in the early hours of the night, the temperature of the panel will be the same as the ambient temperature, and the chimney effect will not be available for proper ventilation. In a panel equipped with phase change materials, the system has acceptably been able to play an important role in reducing the temperature drop in the hours of the day with no solar radiation leading to a reliable air flow rate. In fact, the main purpose of using phase change materials in passive solar ventilation is the same effect, the use of excess energy in cases of energy shortages.