10.1 Johdanto
lämmöneristys materiaalit ovat päättäneet vähentää lämmön virtaus koko medium, ja ne voidaan tehdä yhden tai useita materiaaleja. Lämmöneristys säästää YHDYSVALTAIN teollisuus yli $60 miljardia/vuosi energiakustannukset (Cengel, 1998, s. 158-159). Siksi, merkitystä eristeet motivoi energian insinöörit parantaa lämpöominaisuuksien lämmöneristysmateriaalit kohti korkeampi lämmönkestävyys., Kuitu -, solu-ja rakeiset aineet ovat yleisesti käytettyjä eristemateriaaleja rakennuksissa. Valikoima lämmöneristys materiaali perustuu sen lämmönjohtavuus, lämpö massa, lämpötila sisä-ja ulkotiloihin, kestävyys, kustannukset ja muut tekijät. Rakennuksen kuoressa käytettävien materiaalien termo-fysikaaliset ominaisuudet vaikuttavat voimakkaasti lämmitys-tai jäähdytysenergian kulutukseen. Lämmönjohtavuus vaikuttaa lämmönvirtaukseen vakaassa tilassa., Ohimenevässä tilassa ominaislämpö vaikuttaa myös lämmönvirtaukseen imemällä ja varastoimalla lämpöä järkevän lämmön muodossa. Auringon intensiteetti ja ulkoilman lämpötila vaihdella ajan myötä; näin ollen, lämmönjohtavuus ja ominaislämpö materiaalien käytetään rakentamisessa kirjekuoria vaikuttaa lämmön virtaus. Edullinen lämpö-eristeiden ovat materiaaleja, joilla on korkea lämpökapasiteetti ja lämmönjohtokyky., Kattava katsaus lämmöneristys materiaali suunnittelu taloustieteen toteutettiin Turner & Malley, ja Torgal, Mistretta, Kaklauskas, Granqvist, & Cabeza (2013) selittää kirjassaan miten haasteisiin rakennuksen kunnostus-kohti lähes nollaenergiarakennuksia.
Sisällyttäminen phase change material (PCM) osaksi rakennuksen vaippaa on tutkittu kustannus-tehokas tekniikka vähentää jäähdytys kuormat., PCMs ovat orgaanisia tai epäorgaanisia aineita, joilla on alhainen sulamispiste ja korkea latentti lämpö fuusio, kuten parafiini ja suolaa. PCMs luokitellaan kapasitiiviseksi eristemateriaaliksi,koska ne hidastavat lämmön virtausta absorboimalla lämpöä. Aikana korkea ulkolämpötila kertaa, PCM sulaa ja tallentaa osa lämpöä kuin se siirtää ulkona että sisätiloissa, ja alhaisin ulkolämpötila kertaa, PCM jähmettyy ja vapauttaa varastoida lämpöä., Sulamisen aikana prosessi, erityinen lämpöä PCM kasvaa yli 100 kertaa, jonka avulla se voi imeä suuri määrä energiaa suhteellisen pieni määrä PCM. Käyttämällä PCM rakennusmateriaali ehdotti Barkmann & Wessling (1975). Morikama, Suzuki, Okagawa, ja Kanki (1985) esitteli käsitteen kapselointi PCM vuonna tyydyttymätön polyesteri matriisin rakennusmateriaali., Tuore katsaus PCM rakennuksen kirjekuoria löytyy viittauksia (Osterman, Tyagi, Butala, Rahim & Stritih, 2012; Pomianowski, Heiselberg, & Zhang, 2013; Soares, Costa, Gaspar, & Santos, 2013; Waqas & Din, 2013). Kirjekuoren komponentista riippuen PCM: n tutkimus voidaan luokitella kolmeen ryhmään: tiiliin, kattoihin ja ikkunoihin., Tiiliä, Alawadhi (2008) on esitetty terminen analyysi tiiliä lieriömäinen koloja täynnä PCM, ja tulokset osoittavat, että lämmön voitto voidaan vähentää 17.55% tiettyjen suunnittelu-ja sääolosuhteet. Zhang, Chen, Wu, & Shi (2011) kertoi, termiset ominaisuudet tiili PCM todellisissa vaihteleva ulkolämpötila. Terminen vaste edustaa sisällä seinän pintalämpötila tiili seinään täynnä PCM arvioidaan ja verrataan vankka tiili seinään., Chwieduk (2013) julkaisi paperin mahdollisuudesta korvata paksu ja raskas terminen massa ulkoinen tiilet käytetty high-latitude-maihin ohut ja kevyt terminen massa tiiliä. Izquierdo-Barrientos et al tutki suuntautumisen, PCM-kerroksen sijainnin, faasimuutoslämpötilan ja sääolosuhteiden vaikutusta. (2012), ja he havaitsivat, että PCM auttaa vähentämään hetkellisen lämpövirran enimmäis-ja amplitudia.
katot, Alawadhi & Alqallaf (2011) tutki konkreettisia katon pysty-kartio-katkaistun reikiä täynnä PCM., PCM-katon tavoitteena on vähentää lämmön virtausta ulkotilasta sisätiloihin kasvattamalla katon lämpömassaa. Muoto PCM-astiat ylläpitää fyysistä voimaa katon, voidaan korvata helposti, jos tarvitaan, ja mahdollistaa PCM laajentaa aikana sulaminen ylöspäin. Lämpövuo sisäuima-pinta katto voidaan vähentää 39 prosenttia, raportoitu., Numeerinen analyysi lämmönsiirron koko kattorakenne, jossa PCM on Ravikumar & Sirinivasan (2011), ja noin 56% vähentää lämpöä saada huoneeseen saadaan PCM katon rakenne verrattuna perinteisen katon. Toisaalta, käsite double kerrokset PCM-rakennuksen katto oli ehdottanut Pasupathy & Velraj (2008) – vuosi-kierros thermal management. Katon kaksinkertainen PCM-kerros on suositeltavaa vähentää lämmön virtausta katon läpi.,
Tutkimus PCM windows oli myös aikaan kuin tekniikka vähentää lämpöä saada läpi windows. Ikkunoiden osuus lämmön noususta on suuri päivällä, ja energia tunkeutuu ikkunoihin auringon säteilyn ja konvektion kautta. Näin ollen, vähentää lämpöä saada läpi windows on keskeinen tekijä energian säästö rakennuksissa ja vähentää lämpöä saada, ulkoinen ikkunaluukut ovat asennettu, poistaa vaikutus auringon säteilyn., Ikkunan suljin täynnä PCM esiteltiin ja analysoitiin Alawadhi (2012), ja parametrinen tutkimus suoritetaan vaikutuksen arvioimiseksi eri suunnittelun parametrit, kuten PCM tyyppi ja määrä sulkimen. Se oli ilmoittanut, että sulamislämpötila PCM pitäisi olla lähellä maksimi ulkolämpötila päivällä, ja määrä PCM pitäisi riittää absorboimaan suuria määriä lämpöä saada. Goia ym. (2012) kuvattu termo-fyysinen käyttäytyminen PCM lasitusjärjestelmän kokoonpanoissa., PCM-täytetty lasi-ikkunat vähentää auringon säteilyn pääsyn sisäuima-tilaa ikkunoista oli myös tutkittu (Ismail, Salinas, & Henriquez, 2008), ja järjestelmän tehokkuus on verrattuna ikkunat täynnä heijastava kaasuja.
