به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Phase change materials » در نشریات گروه « مکانیک »

تکرار جستجوی کلیدواژه «Phase change materials» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • مرضیه لطفی*، امیرحسین شیروی، احمدرضا نوروزی، یاسین چمایی، محمد فیروززاده
    طی سالیان اخیر، تولید برق از طریق نیروگاه های فتوولتائیک بخوبی جایگاه خود را بین سرمایه گذاران حوزه انرژی تثبیت کرده است. در دسترس بودن نور خورشید و بازگشت سرمایه مناسب، دو عامل مهم در رشد چشمگیر احداث نیروگاه های فتوولتائیک در جهان است. علی رغم این مزایا، افزایش دما در سلول های فتوولتائیک از نقاط ضعف اصلی آن هاست بطوریکه به شدت بر بازدهی الکتریکی پنل ها تاثیر منفی دارد. در این مقاله به صورت تجربی، اثر استفاده از پارافین به عنوان ماده تغییر فازدهنده بر دمای سلول های فتوولتائیک مورد بررسی قرار گرفته است. علاوه بر آن، اثر جریان هوا در دو سرعت مختلف 2 و 4 کیلومتر در ساعت در حضور پارافین با نقطه ذوب 58 درجه سانتی گراد آزمایش شده است. تمامی آزمایشات در محیط شبیه سازی شده صورت پذیرفتند تا بتوان مدیریت بهتری بر شرایط محیطی داشت. بدین منظور، نور و گرمای خورشید توسط یک پروژکتور و جریان باد نیز توسط یک دمنده صنعتی تامین شد. نتایج، نشان دهنده ی کاهش 13 تا 16 درجه سانتی گرادی در دمای پنل فتوولتائیک برای سه حالت مورد بررسی، نسبت به حالت مبنا بوده است. به علاوه، بیشینه ی اختلاف بازدهی بین پنل حاوی ماده تغییر فاز دهنده و پنل عادی، یک درصد بود که این مقدار منجر به افزایش توان تولیدی به میزان بیش از 10 درصد شده است. در انتها نیز با بررسی اثرات زیست محیطی احداث یک نیروگاه 10 کیلوواتی با استفاده از نرم افزار RETScreen و برای 4 حالت مورد بحث، کاهش سالانه انتشار کربن دی اکسید نیز تخمین زده شده است.
    کلید واژگان: فتوولتائیک, مواد تغییر فازدهنده, بازدهی الکتریکی, انرژی خورشیدی, محیط زیست}
    Marzieh Lotfi *, Amir Hossein Shiravi, Ahmad Reza Norouzi, Yasin Chamaei, Mohammad Firoozzadeh
    In recent years, generation of electricity through photovoltaic power plants has developed rapidly. The availability of sunlight and the appropriate return on investment are two important factors in the impressive growth of photovoltaic (PV) power plants. Unfortunately, increase in PV cell temperature is one the main defects of them and it has a significant negative effect on the electrical efficiency of PV panels. In this paper, using paraffin as phase change material (PCM) on the performance of photovoltaic cells has been investigated experimentally. The material has melting point of about 58˚C. Also, the effect of airflow at two different velocities of 2 and 4 km/h in presence of paraffin have been tested, too. To have a better management on performing the tests, a solar simulator was used, so that the solar irradiation and wind stream were supplied by means of a projector and an industrial blower, respectively. Results showed 13-16˚C decrease in PV temperature for the three modified cases, in comparison with the conventional one. Moreover, the effect of mentioned temperature reduction on both electrical efficiency and output power were also studied. Finally, the environmental effects of commissioning a 10-kW PV power plant were checked by using RETScreen software. Accordingly, the annual reduction of carbon dioxide (CO2) emission is estimated for all considered cases.
    Keywords: Photovoltaic, Phase Change Materials, Electrical Efficiency, Solar Energy, Environment}
  • محمدحسین جهانگیر*، آرمیتا فتحی

    یکی از اهداف مهم توسعه پایدار، حفظ طبیعت و اصلاح آن است و تجلی توسعه پایدار در حوزه محیط ساخته شده، معماری پایدار نامیده می شود. بام سبز یکی از رویکردهای نو معماری و شهرسازی و برخاسته از مفاهیم توسعه پایدار است که از آن می توان به منظور افزایش سرانه فضای سبز، ارتقای کیفیت محیط زیست و توسعه پایدار شهری بهره برد. از سوی دیگر امروزه با توجه به افزایش نیاز به انرژی و محدودیت سوخت های فسیلی به عنوان منابع رو به اتمام و آلاینده محیط زیست، نیاز به استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر بیشتر احساس می شود. یکی از انرژی هایی که کاربرد آن رو به افزایش است، انرژی حرارتی است. یکی از روش های ذخیره سازی انرژی حرارتی استفاده از مواد تغییرفازدهنده است. این پژوهش با هدف بهینه سازی حرارتی بام سبز با استفاده از مواد تغییرفازدهنده تهیه شده است. با انتخاب مواد تغییرفازدهنده زیستی به عنوان ماده تغییر فاز مورد استفاده در بام پژوهش مورد نظر در سه مدل و سه کاربری مختلف با استفاده از نرم افزار انرژی پلاس انجام شد. طبق نتایج به دست آمده مدل بام سبز بهینه شده با مواد تغییرفازدهنده در هر سه کاربری مختلف ساختمان باعث افزایش دما در ساختمان در فصل های سرد و افزایش قابل توجه دما در فصل های گرم سال و رسیدن به آسایش حرارتی شده است. بنابراین طبق نتایج به دست آمده استفاده از بام سبز به طور مجزا باعث تعادل بیشتر دمایی می شود. به صورت میانگین مشاهده شد که درصد افزایش و کاهش دما در مدل 3 نسبت به مدل 2 در هر سه کاربری 10 درصد بیشتر است و کاهش مصرف انرژی سرمایشی در کاربری تجاری 7/8 درصد، کاربری اداری 1/10 درصد و کاربری مسکونی 8/10 درصد بیشتر است. همچنین کاهش مصرف انرژی گرمایشی در کاربری تجاری 1/10درصد، در کاربری اداری 5/8 درصد و در کاربری مسکونی 2/5 درصد بیشتر است. در انتها توجیه اقتصادی نیز ذکر شده است که کاهش چشمگیر هزینه ها مشاهده می شود.

    کلید واژگان: انرژی تجدیدپذیر, بام سبز, توسعه ی پایدار, معماری پایدار, مواد تغییرفازدهنده}
    Mohammadhossein Jahangir *, Armita Fathi

    One of the most important goals of sustainable development is to preserve nature and improve it, and the manifestation of sustainable development in the built environment basin is called sustainable architecture. Green roof is one of the new approaches to architecture and urban planning and arises from the concepts of sustainable development, which can be used to increase the per capita green space, improve the quality of the environment. Today, due to the increasing need for energy and the limitation of fossil fuels as depleting and polluting sources of the environment, the need to use more renewable energy sources is felt. One of the increasing uses of energy is thermal energy. One of the methods of thermal energy storage is the use of phase change materials. This research has been prepared with the aim of thermal optimization of green roof using phase change materials. By selecting biodegradable materials as phase change materials used in the roof, the research was conducted in three models and three different uses, using Energy Plus software. According to the results, the green roof model optimized with phase change materials in all three different uses of the building has increased the temperature in the building in cold seasons and significantly increased the temperature in hot seasons, and achieved thermal comfort. Therefore, according to the results, using green roof separately causes more temperature balance.

    Keywords: Green Roof, Phase Change Materials, Renewable Energy, Sustainable Architecture, Sustainable Development}
  • اشکان بروجردیان، حسین نعمتی*، احسان سلاحی

    بر اساس شواهد تجربی، وجود ترموکوپل در مواد تغییر فاز دهنده جامد بر نتایج تاثیر می گذارد و رژیم ذوب را از ذوب نامقید به ذوب مقید تغییر می دهد. در این مطالعه، روش جدیدی برای اندازه گیری مستقیم کسر جرمی مایع مواد تغییر فاز دهنده در طول ذوب بر اساس تکنیک پردازش تصویر پیشنهاد شد. در این روش در زمان های متوالی تصاویری از فرآیند ذوب در شرایط کنترل شده تهیه می شود. با انجام تکنیک های پردازش تصویر، مرز هسته جامد تعیین می شود و مساحت ناحیه محصور محاسبه و بر سطح اولیه فاز جامد تقسیم می شود. این روش برای ذوب نامقید پارافین در داخل یک سیلندر افقی اعمال شد. مساله نیز به صورت عددی با روش چند فازی (VOF) شبیه سازی شد و تغییر در حجم کل پارافین (مجموع حجم فازهای جامد و مایع) به دلیل تفاوت بین چگالی جامد و مایع لحاظ گردید. تطابق خوبی بین نتایج عددی و تجربی مشاهده شد. شکل و اندازه های هسته جامد در تصاویر تجربی و نتایج عددی در زمان های مختلف به خوبی مطابقت دارند.

    کلید واژگان: مواد تغییر فاز دهنده, پردازش تصویر, جریان چند فازی, اندازه گیری بدون تماس, ذوب نامقید, ذوب مقید}
    A. Brojerdian, H. Nemati*, Ehsan Selahi

    Based on experimental evidence, the presence of thermocouples in solid phase change materials affects the results and changes the melting regime from unconstrained melting to constrained melting. In this study, a new method for direct measurement of liquid mass fraction of phase change materials during melting was proposed based on the image processing technique. In this method, images of the melting process are prepared in controlled conditions at successive times. By performing image processing techniques, the boundary of the solid core is determined and the enclosed surface area is calculated and divided by the initial surface of the solid phase. This method was applied to unconfined paraffin melting inside a horizontal cylinder. The problem was also numerically simulated by the multi-phase method (VOF) and the change in the total volume of paraffin (total volume of solid and liquid phases) due to the difference between solid and liquid density was taken into account. A good agreement between numerical and experimental results was observed. The shape and sizes of the solid core in the experimental images and the numerical results at different times match well.

    Keywords: Phase Change Materials, Image Processing Technique, Multiphase Flow, Non-Contact Measurement, Unconstrainedmelting, Constrained Melting}
  • سینا یعقوبی، حسن صدیقی، علی بیگلری، مجید سعیدی، عزیز باباپور*
    نگرانی های زیست محیطی و کمبود سوخت های فسیلی باعث پیشرفت سریع فناوری باتری های قابل شارژ شده است. نتایج نشان داده است که عملکرد باتری های لیتیوم-یونی نسبت به دما بسیار حساس است و دما به طور قابل توجه ای بر ظرفیت و توان باتری تاثیر دارد. بنابراین، ساخت یک سیستم مدیریت حرارتی باتری کارآمد برای حفظ دمای عملیاتی باتری در محدوده ی ایمن ضروری است. استفاده از PCMها می تواند گزینه ی جالبی برای مدیریت حرارتی باتری های لیتیوم-یونی باشد و مطالعات متعددی در مورد استفاده از PCMها در سیستم های مدیریت حرارت باتری های لیتیوم-یونی انجام شده است. بزرگترین چالش در سیستم های BTMS مبتنی بر PCM، غلبه بر مسایل مربوط به هدایت حرارتی ضعیف PCMها است. محققان متعددی که در این زمینه فعالیت کرده اند، استفاده از انواع مختلف باله های فلزی (باله های پین دار، باله ی مدور، باله ی طولی و باله ی مثلثی)، فوم های فلزی (فوم های آلومینیوم، مس و نیکل)، مش های فلزی و نانو مواد بر پایه ی کربن را برای افزایش رسانایی حرارتی در سیستم های BTMS مبتنی بر PCMها پیشنهاد کرده اند که برخی از این نانو مواد کامپوزیتی مبتنی بر کربن عبارتند از گرافیت منبسط شده، نانو لوله های کربنی و فیبر کربن. در این مقاله پیشرفت های اخیر و روش های نوین کنترل حرارت و بهینه سازی باتری های لیتیوم-یونی بررسی شده است.
    کلید واژگان: مواد تغییر فاز دهنده, باتری لیتیوم-یونی, سیستم مدیریت حرارت باتری, نانو کامپوزیت مواد تغییر فاز دهنده, تلفن هوشمند}
    Sina Yaghoubi, Hassan Seddighi, Ali Biglary, Majid Saeidi, Aziz Babapoor *
    Environmental concerns and the scarcity of fossil fuels have led to the rapid development of rechargeable battery technologies. It has been proven that the performance of lithium-ion batteries is susceptible to temperature, and temperature significantly affects the capacity and power of batteries. Therefore, it is necessary to build an efficient battery thermal management system to maintain the battery's operating temperature in a safe range. Utilizing PCM.s can be an exciting option in thermal management systems of lithium-ion batteries, and several studies have been conducted about them. The biggest challenge in PCM-based BTMS systems is to overcome the problems related to the poor thermal conductivity of PCMs. Many researchers in this field proposed different types of metal fins (pinned fins, circular fins, longitudinal fins, and triangular fins), metal foams (aluminum, copper, and nickel foam), metal meshes, and carbon-based nanomaterials to increase the thermal conductivity in PCM-based BTMS systems. Some proposed carbon-based composite nanomaterials are expanded graphite, carbon nanotubes, and carbon fiber. In this article, recent developments and new methods of thermal management and performance optimization of lithium-ion batteries have been reviewed.
    Keywords: phase change materials, Lithium-ion battery, battery thermal management system, nanocomposite phase change materials, smartphone}
  • علی امیری*، امیر یاری نژاد
    در این پژوهش نقش مواد تغییر فاز دهنده در کاهش مصرف انرژی در ساختمان های پیش ساخته سبک وزن مطالعه شده است. به این منظور، یک ساختمان نمونه در شهر کرمانشاه انتخاب و در محیط نرم افزار دیزاین بیلدر شبیه سازی شد. سرمایش و گرمایش ساختمان توسط یک دستگاه کولر اسپلیت تامین می شود. ماده تغییر فاز دهنده InfiniteRPCM21C به صورت یک لایه همگن روی دیواره نصب شده است. محل اجرا شامل هر یک از دیوار ها، سقف، چهار دیوار هم زمان و کل پوسته ساختمان است. دیوار جنوبی با کاهش 14/12 درصدی انرژی مصرفی، بهترین گزینه در بین دیوارها است. از دیدگاه اقتصادی نیز این دیوار با صرفه جویی 08/2 کیلووات ساعت انرژی به ازای هر کیلوگرم ماده تغییر فاز دهنده، بهترین عملکرد را دارد. اجرا روی کل پوسته ساختمان، صرفه جویی را تا 2/37 درصد افزایش می دهد. هرچند که این حالت به لحاظ اقتصادی توجیه ندارد، اما از دیدگاه تامین آسایش در چهار ماه از سال نیاز به انرژی را تقریبا به صفر می رساند. با بررسی ماده تغییر فاز دهنده در لایه های مختلف دیواره، مشخص شد در تمامی جهات، اجرا روی سطح داخلی دیواره منجر به بیشترین صرفه جویی می شود. هم چنین بررسی ضخامت ماده تغییر فاز دهنده در بازه 5 تا 25 میلی متر نشان داد هرچه ضخامت کمتر باشد، صرفه جویی در واحد جرم ماده بیشتر می شود. افزایش ضخامت به بیش از 20 میلی متر تاثیر قابل توجهی در صرفه جویی انرژی ندارد. در نهایت اثر نقطه ذوب در بازه 18 تا 29 درجه سلسیوس بررسی و معلوم شد در نقطه ذوب 21 درجه سلسیوس بیشترین صرفه جویی به دست می آید.
    کلید واژگان: مواد تغییر فاز دهنده, مصرف انرژی, آسایش حرارتی, ساختمان پیش ساخته, سبک وزن, دیزاین بیلدر}
    ALI Amiri *, Amir Yarinezhad
    In this research, the role of Phase Change Materials (PCM) in energy saving in lightweight prefabricated buildings is studied. For this purpose, a typical building in Kermanshah, Iran is simulated in DesignBuilder software. A split unit is used as air conditioning system. The annual energy consumption of the building in the reference state is 2577.27 kWh. The implementation of the InfiniteRPCM21C was investigated in all directions including each individual wall, ceiling, four walls simultaneously and the entire building envelope. The southern wall is the best option among the walls with 12.14% energy saving. From an economic point of view, this wall has the best performance as well by saving 2.08 kWh/kgPCM. Implementation on the entire envelope increases savings up to 37.2%. Although this is not an economical case, but it reduces the need for energy to almost zero in four months of the year. By examining the PCM in different layers of the wall, it was found that in all directions, the inner surface of the wall leads to the greatest energy savings. Also, taking account the PCM thickness in the range of 5 to 25 mm showed that the smaller the thickness, the greater the savings per unit mass of the PCM. Therefore, thicknesses more than 20 mm are not recommended. Finally, the effect of the PCM melting point in the range of 18 to 29 degrees Celsius was investigated and it was found that the maximum energy saving is obtained at the melting point of 21 degrees Celsius.
    Keywords: Phase change materials, PCM, Energy saving, Thermal comfort, Prefabricated building, DesignBuilder}
  • احسان عبدی علمی، آرش میر عبدالله لواسانی*، سعید دیناروند، محمد نیمافر

    چاه های حرارتی همواره در خنک سازی تجهیزات الکتریکی نقش مهمی ایفا می کنند. دراین پژوهش در یک رویکرد جدید از پارافین به عنوان ماده تغییر فاز دهنده با توجه به محدوده دمای تغییر فاز مناسب با نانوذرات لوله کربنی چند جداره به صورت همگن در یک چاه حرارتی استفاده شده است. برای مدل سازی و حل معادلات حاکم از نرم افزار انسیس فلوینت با روش حجم محدود و الگوریتم پیزو استفاده شده است. فرآیند ذوب ماده تغییر فاز دهنده به صورت عددی با اعمال سه شار حرارتی 10000، 20000 و 30000 وات بر مترمربع به کمک روش آنتالپی-تخلخل در فضای سه بعدی بررسی شده است. بر اساس نتایج به دست آمده در حین فرآیند تغییر فاز، اضافه نمودن نانو ذرات با درصدهای حجمی 4، 6 و 8 درصد، عملکرد بهتری در جهت کاهش دمای تغییر فاز داشته است. پس از اتمام فرآیند تغییر فاز تغییر فاز، افزایش درصد حجمی نانو ذرات همیشه تاثیر مثبتی نداشته و از میان گزینه های پیشنهادی نانوذره با کسر حجمی 4 درصد بهترین عملکرد را داشته است. ایجاد این شرایط ناشی از افزایش انتقال حرارت هدایتی در ماده تغییر فاز دهنده بدلیل کاهش لزجت می باشد. به طور کلی افزودن 8 درصد نانوذره، زمان ذوب کامل را 15 درصد نسبت به ماده تغییر فاز دهنده خالص افزایش داده است.

    کلید واژگان: انتقال حرارت, فرآیند ذوب, شبیه سازی عددی, مواد تغییر فازدهنده, نانو لوله کربنی چندجداره}
    E. Abdi Elmi, A. Mirabdolah Lavasani *, S. Dinarvand, M. Nimafar

    Heat sinks have always played a crucial role in cooling electrical equipment. In this research, in a new approach, paraffin is used as a phase change material according to the suitable phase change temperature range with multi-wall carbon tube nanoparticles homogeneously in a heat sink. AnasysFluent software with finite volume method and PISO algorithm was used to model and solve the governing equations. The melting process of the PCM is numerically investigated in a three-dimensional space by applying three heat fluxes of 10,000, 20,000, and 30,000 watts per square meter, using the enthalpy-porosity method. According to the obtained results during the phase-change process, the addition of nanoparticles with volumetric percentages of 4, 6, and 8% leads to better performance in reducing the phase-change temperature. After the completion of the phase change process, increasing the volume percentage of nanoparticles does not always have a positive effect, and among the proposed options, nanoparticles with a volume fraction of 4% showed the best performance.This improvement is due to the increased conductive heat transfer in the PCM, resulting from reduced viscosity. Overall, adding 8% nanoparticles increases the total melting time by 15% compared to the pure PCM.

    Keywords: Heat Transfer, Melting process, Numerical Simulation, phase change materials, Multi-walled carbon nanotube}
  • گلی خسروی هاشمی، هادی کارگر شریف آباد*

    مواد تغییر فاز پذیر به طور فزاینده ای نقش مهمی به عنوان سیالات انتقال حرارت و منابع ذخیره انرژی دارند. این یک تکنولوژی جدید در زمینه ذخیره سازی انرژی حرارتی با استفاده از مواد تغییر فاز می باشد. در این مقاله به بررسی خصوصیات میکرو کپسول مواد تغییر فاز پرداخته شد و چند ماده پر کاربرد به عنوان مواد هسته و پوسته ارایه شده است. همچنین به طور اجمالی برخی از کاربرد های این مواد ذکر شده است. در ادامه به بررسی نحوه ساخت میکروکپسول بر اساس n-octadecane و پوسته silica و میکرو کپسول مواد تغییر فاز پذیر با هسته ملامین و پوسته فرمالدهید پرداخته می شود.

    کلید واژگان: مواد تغییر فاز دهنده, میکروکپسول, انرژی}
    Goli Khosravi Hashemi, Hadi Kargarsharifabad *

    Phase change materials are increasingly playing an important role as heat transfer fluids and energy storage sources. This is a new technology in the field of thermal energy storage using phase change materials. In this article, the properties of microcapsules of phase change materials are studied and some widely used materials as core and shell materials were presented. Also, some of the uses of these materials are briefly mentioned. In the following, the method of manufacturing microcapsules based on n-octadecane and silica shell and microcapsule of phase change material with melamine core and formaldehyde shell is discussed.

    Keywords: Phase change materials, Microcapsules, energy}
  • جاماسب پیرکندی*، رامین ساجدی، منیژه ذاکری

    روش رطوبت زنی-رطوبت زدایی هوا گزینه ی مناسبی برای تولید غیر متمرکز آب شیرین می باشد. نقطه ضعف اصلی این سیستم ها وابستگی آن به نور مستقیم خورشید می باشد. برای حل این مشکل، استفاده از روش ذخیره انرژی گرمایی خورشید در روز و استفاده از این انرژی در طول شب می تواند گزینه بسیار مناسبی باشد که با استفاده از مواد تغییر فاز دهنده قابل تحقق است. در کار حاضر با مجهز کردن کلکتور خورشیدی مجهز شده با ماده تغییر فاز دهنده از دو نوع مختلف پارافین واکس امکان ادامه کار آب شیرین کن در ساعات بعد از غروب خورشید نیز فراهم گردیده است. برای حل معادلات حاکم بر اجزای سیستم آب شیرین کن از نرم افزار متلب استفاده شده است. طبق نتایج به دست آمده دمای آب خروجی از کلکتور خورشیدی نقش قابل توجهی در میزان آب شیرین تولید شده دارد و همچنین نتایج موید آن است که استفاده از ماده تغییر فاز دهنده بیش از 9% افزایش تولید آب شیرین را در پی دارد. نتیجه دیگر نشان می دهد که سرعت فرایند ذوب به مقدار قابل ملاحظه ای بیشتر از سرعت فرآیند انجماد است.

    کلید واژگان: آب شیرین کن, رطوبت زنی- رطوبت زدایی, کلکتور خورشیدی, مواد تغییر فاز دهنده}
    J. Pirkandi *, R. Sajedi, M. Zakeri

    The air humidification-dehumidification method is a good option for decentralized freshwater production because of no need for high temperature operation. The main disadvantage of these systems is their dependence on direct sunlight. to solve this problem, using the sun's thermal energy storage during the day and using this energy during the night can be a very good option that can be achieved using phase change materials. In the present work, it is also possible to continue the desalination process after sunset, by equipping the solar collector with phase change material from two different types of paraffin wax. MATLAB software has been used to solve the equations governing the components of the desalination system. According to the results, the temperature of the output water from the solar collector plays a significant role in the amount of fresh water produced. The results also confirm that the use of phase change material leads to more than 9% increase in fresh water production. Another important result is that in the phase change materials the melting process speed is substantially higher than the freezing process speed.

    Keywords: desalination, humidifier-dehumidifier, Solar collector, phase change materials}
  • امیرحسین حیدری*، رامین حقیقی خوشخو

    ساختمان ها بیشترین سهم مصرف سبد انرژی کشورها را به خود اختصاص می دهند، بنابراین مقایسه راهکارهای مختلف کاهش دهنده مصرف انرژی در ساختمان ها بسیار راهبردی است. از راهکارهای تولید انرژی در ساختمان، استفاده از سیستم فتوولتاییک پشت بام و پنجره های فتوولتاییک است و استفاده از مواد تغییرفازدهنده در دیوارهای جانبی ساختمان جزء راهکارهای کاهش دهنده مصرف انرژی است. در این مقاله تولید برق با استفاده از سیستم فتوولتاییک پشت بام، پنجره های فتوولتاییک و کاهش مصرف انرژی از طریق مواد تغییرفازدهنده برای تامین انرژی، مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج بررسی ها نشان می دهد کاهش مصرف برق برای پنل‎های پشت بام، پنجره های فتوولتاییک و مواد تغییرفازدهنده به ترتیب 5/11، 4/1 و 1/2 درصد است. همچنین، احداث نیروگاه پشت بام و مصرف انرژی الکتریکی تولیدی نیروگاه، در مقایسه با فروش انرژی به وزارت نیرو بر اساس وضعیت اقتصادی کنونی ایران و نرخ تعرفه های سال 1400 این وزارتخانه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد در شرایط فعلی احداث و فروش برق نسبت به استفاده در ساختمان توجیه اقتصادی بهتری دارد و دوره بازگشت سرمایه 3/6 سال حاصل می شود.

    کلید واژگان: اقتصاد انرژی, برق, پنجره های فتوولتاییک, فتولتاییک پشت بام, مواد تغییر فازدهنده}
    Amir Hossein Heydari *, Ramin Haghighi Khoshkhoo

    Buildings represent the largest energy-consuming sector; thus, exploring methods to decrease energy consumption within them is of utmost importance. Two energy-generating solutions within buildings are rooftop photovoltaic (PV) systems and PV windows. Additionally, incorporating Phase Change Materials (PCM) into building walls presents an energy-saving solution. This research compares the reduction of energy consumption through PCM with electricity generation via rooftop PV systems and PV windows. Results indicate that reductions in electricity consumption for rooftop PV, PV windows, and PCM are 11.5%, 1.4%, and 2.1%, respectively. Furthermore, an economic analysis was conducted on the energy produced by the photovoltaic power plant for sale to Iran’s Ministry of Energy. Findings reveal that under the condition of selling electricity, the payback period for a rooftop PV system is 6.3 years.

    Keywords: electricity, energy economy, Photovoltaic Window, Phase change materials, Rooftop PV System}
  • Ahmed Hasan *, Salah Farhan
    Phase change materials have attracted a considerable attention in thermal energy storage research recently due to their thermal characteristic. Composite materials have great potential as one of the best alternative approach that would be utilized to increase the thermal performance of this sort of materials. This work aims to improve the Latent Heat energy Storage Unit (LHSU) in terms of thermal performance during the melting process by utilizing honeycomb metal structures configuration. An experimental study has been carried out to examine the thermal behavior of this particular material in honeycomb LHSU. The thermal performance evaluation in terms of melting time of the proposed honeycomb LHSU was conducted in comparison with the normal LHSU. The influences of using different heat transfer fluid temperature on the charging power are considered for the enhanced geometrical configuration.  The results showed significant enhancement in the melting time which reached 87%. Also, the melting range in the lower part of the storage unit was improved compared with the normal one from 190 to 24 min in case of using honeycomb. For the propose of configuration, by increasing the fluid temperature, charging power was accelerated, which in turn reduces the charging time from 14% to 16.
    Keywords: Composite honeycomb, storage unit, Phase change materials, latent heat, Honeycomb structure}
  • فائزه رستمیان، نسرین اعتصامی*، مجید حقگو

    در این پژوهش، مدیریت دمای برد الکترونیکی با استفاده از یک چاه گرمایی آلومینیومی مربع شکل با 9 پره حاوی ماده تغییر فاز دهنده (PCM) بصورت تجربی مورد بررسی قرار گرفت. استیاریک اسید از دسته اسیدهای چرب به عنوان PCM با توجه به دمای بحرانی برد الکترونیکی (C 85°) و توان تولیدی در آن، انتخاب شد. اثر تغییر توان الکتریکی بصورت ثابت و متناوب و نیز کسر حجمی های مختلف از PCM (11، 25 و 50 درصد) بر تغییرات دمای برد بررسی شد. نتایج نشان داد، استفاده از PCM با کسر حجمی 11% در توان 4 وات، 20 دقیقه زمان امن عملیاتی را افزایش می دهد. افزایش کسر حجمی از 11% به 50% در توان 6 وات، باعث شد محدوده ذوب PCM، به میزان 878 ثانیه افزایش یابد و زمان امن عملیاتی 14 دقیقه بیشتر شود. آزمایشات با توان الکتریکی متناوب (10 دقیقه روشن و 80 دقیقه خاموش) در چند چرخه گرمایش- سرمایش پیاپی و در توان های بالا (10، 15 و 18 وات) نشان داد، حساسیت عملکرد چاه گرمایی به درصد حجمی PCM در توان های بالا بسیار بیشتر از توان های پایین است.

    کلید واژگان: مواد تغییر فاز دهنده, استئاریک اسید, چاه گرمایی, خنک سازی برد الکترونیکی, مدیریت دمایی, چرخه های گرمایش و سرمایش}
    Faezeh Rostamian, Nasrin Etesami*, majid haghgoo

    In this study, management of the electronic board temperature using an aluminum heat sink with9 fins containing phase change material (PCM) was investigated, experimentally. The critical temperature of the electronic board was 85 ° C and according to this temperature, stearic acid was selected as PCM for temperature management of the system. Experiments were performed in the wide power range and in different volume fractions of PCM. Using PCM at 11% volume fractions at power of 4 W significantly increased 20 minutes the operating time of the electronic board. Increasing the volume fraction of PCM from 11% to 50% at the power of 6 W, increased PCM melting range by 878 seconds and increased the operating time by 14 minutes. Experiments with alternative power (10 minutes on and 80 minutes off) in several consecutive heating-cooling cycles and at high powers (10, 15 and 18 watts) showed that the sensitivity of heat sink performance to PCM volume percentage at high powers is more than in low powers.

    Keywords: Phase change materials, Stearic acid, Heat sink, Electronic board cooling, Temperature management, Heating, cooling cycles}
  • محمدصالح برقی جهرمی، مسعود ایرانمنش، هادی صمیمی اخیجهانی*

    در این تحقیق تاثیر استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (PCM) در مخرن ذخیره کننده حرارت بر عملکرد یک خشک کن خورشیدی، مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها برای PCM در سه سطح 54/1، 45/2، 6/3 کیلوگرم و برای دبی سیال در دو سطح 2/0 و 4/0 لیتر بر دقیقه انجام شد. با افزایش دبی سیال بازده حرارتی جمع کننده از 2/20 تا 4/62 درصد تغییر می کند. نتایج نشان داد تغییرات انرژی حرارتی برای دبی سیال 2/0 و 4/0 لیتر بر دقیقه به ترتیب بین 31/13 تا 63/13 و 45/14 تا 92/14 مگاژول به دست آمد. همچنین نتایج نشان داد بازده کلی خشک کن با افزایش PCM افزایش یافته و تغییرات آن برای دبی 2/0 لیتر بر دقیقه از 92/32 تا 55/35 درصد و برای دبی 4/0 لیتر بر دقیقه 19/32 تا 02/36 درصد است. با توجه به مقادیر انرژی ویژه و بازده کلی خشک کن، دبی 2/0 لیتر بر دقیقه با مقدار PCM به میزان 6/3 کیلوگرم گزینه مناسبی برای خشک کردن می باشد. دوره بازگشت سرمایه برای سامانه حدود 20 ماه به دست آمد.

    کلید واژگان: انرژی خورشیدی, بازده حرارتی جمع کننده, دبی حجمی سیال, مواد تغییر فاز دهنده}
    MohammadSaleh Barghi Jahromi, Masoud Iranmanesh, Hadi Samimi Akhijahani *

    In this experimental study the effect of using phase change materials (PCM) in the thermal storage tank on the performance of a solar dryer was investigated. The experiments were carried out for three levels of PCM 1.54, 2.45 and 3.6 kg and two levels of fluid flow rate of 0.2 and 0.4 l/min. The results showed that with increasing the fluid flow, the thermal efficiency of the collector from 62.4% to 20.2% for 0.4 l/min. The thermal energy for fluid flow of 0.2 and 0.4 lit/min obtained about 13.31 to 13.63 MJ and 14.45 to 14.92 MJ, respectively. The results also showed that the overall efficiency of the dryer increased with increasing PCM and it changes from 32.92% to 35.55% for the fluid flow rate of 0.2 l/min and 32.19% to 36.02% for 0.4 l/min. Considering the specific energy used for drying of the samples and drying efficiency the fluid flow with 0.2 l/min and PCM with 3.6 kg is a proper choice for drying of apple slices. The payback period was obtained about 20 months.

    Keywords: Solar energy, Collector thermal efficiency, Fluid flow rate, Phase change materials}
  • ناهید ازادی، فرامرز سرحدی*، فاطمه صبح نمایان

    در این مقاله تحلیل حرارتی سیستم دیوار خورشیدی دارای سلول های فتوولتاییک و موادتغییرفازدهنده (PCM) به صورت عددی بررسی شده است. برای مدل سازی حرارتی سیستم مذکور، تعادل انرژی برای اجزاء مختلف آن شامل سلول های فتوولتاییک، کانال هوا، صفحه جاذب، ماده تغییرفازدهنده و اتاق نوشته شده است. اعتبارسنجی نتایج عددی در تطابق خوبی با داده های تجربی پژوهش های پیشین است. در مطالعات پارامتری تاثیر ضخامت PCM، دبی هوای ورودی به کانال، عرض کلکتور و درصد پوشش سطح بر افزایش دمای اتاق و متوسط بازده انرژی سیستم در چهار روز متوالی بررسی شده است. نتایج نشان داد که ضخامت مطلوب PCM مقدار 05/0 متر است. افزایش بیشتر مقدار ضخامت PCM باعث کاهش دمای اتاق و بازده انرژی می شود. افزایش دبی هوای ورودی به کانال باعث کاهش دمای سلول های فتوولتاییک و افزایش بازده الکتریکی و در نتیجه افزایش بازده انرژی می شود. ولی کاهش دمای اتاق را سبب می گردد. بنابراین مقدار دبی مطلوب برای هوای ورودی به کانال kg/s 04/0 به دست آمد. افزایش عرض کلکتور، علی رغم افزایش دمای اتاق باعث کاهش بازده انرژی می شود، بنابراین عرض مطلوب برای کلکتور 7/0 متر به دست آمد. افزایش مقدار پوشش سطح باعث افزایش دمای اتاق و کاهش بازده انرژی می شود. بنابراین مقدار پوشش سطح 5/0 به دست آمد.

    کلید واژگان: دیوار خورشیدی, مواد تغییرفازدهنده, سلول فتوولتائیک, تحلیل حرارتی}
    Nahid Azadi, Faramarz Sarhaddi *, Fatemeh Sobhnamayan

    In this paper, the thermal analysis of the solar wall system equipped with photovoltaic cells and phase-change materials (PCM) has been numerically investigated. For the thermal modeling of the system, the energy balance for its various components, including photovoltaic cells, air channel, adsorbent plate, Phase-change material and room are written. The validation of the numerical results is consistent with the experimental data of previous studies. In parametric studies the effect of PCM thickness, inlet air flow rate, collector width and packing factor have been investigated on the increase of room temperature and average system energy efficiency in four consecutive days. Results show that the optimal PCM thickness is 0.05 m. Increasing the PCM thickness reduces the room temperature and the energy efficiency. Increasing the air flow rate decreases the photovoltaic cells temperature and increases electrical efficiency, thereby increasing energy efficiency. However, it reduces room temperature. Therefore, the optimum flow rate of air was obtained 0.04 kg/s. Increasing the collector width, despite increasing room temperature, reduces energy efficiency, so the optimum collector width was 0.7 m. The increase of the packing factor increases room temperature and reduces energy efficiency. Therefore, the optimum packing factor was 0.5.

    Keywords: Solar wall, Phase-change materials, Photovoltaic cell, Thermal analysis}
  • عزیز باباپور*، زهرا دهقان خواجه بلاغ، مینا گنج خانی، میثم پار

    بخش اعظم انرژی مصرفی در جهان به وسیله سوخت های فسیلی تامین می شود. استفاده بی رویه از انرژی و منابع زیست محیطی جهت تولید و مصرف، باعث بروز مشکلات فراوانی در زمینه های محیط زیستی، آب و هوایی شده است. این سوخت ها دارای انواع آلاینده های سمی و خطرناک هستند که از طرق مختلف به محیط زیست و در نهایت به زنجیره غذایی انسان وارد می شوند. استفاده جامعه بشری از سوخت های فسیلی و از طرفی تجدیدناپذیر بودن این سوخت، موجب ایجاد نگرانی هایی شده است، تا جامعه جهانی مفاهیمی همچون توسعه پایدار، انرژی های تجدیدپذیر، ذخیره انرژی، انرژی حرارتی و مواد تغییرفازدهنده را در چارچوب برنامه ریزی های نیرو و انرژی جای دهند. فناوری کاربرد مواد تغییرفازدهنده ایده ی نوینی جهت ذخیره انرژی تجدیدپذیر حرارتی است، که رو به گسترش می باشد. وجود انواع مواد تغییرفازدهنده موجب شده است تا امکان استفاده از این مواد، در صنایع مختلف همچون نساجی، پزشکی، لباس های هوشمند، عمران و صنایع الکترونیک فراهم شود. از طرفی فناوری استفاده از انرژی های تجدیدپذیر، ذخیره و آزادسازی این انرژی ها به کمک مواد تغییرفازدهنده عامل مهمی برای پیشرفت در زمینه ی مدیریت انرژی خواهد بود. لذا در این پژوهش، سعی بر این است که نقش انواع مواد تغییرفازدهنده در لباس های هوشمند بررسی شود.

    کلید واژگان: انرژی های تجدیدپذیر, مواد تغییرفازدهنده, لباس هوشمند, نانوالیاف, مدیریت حرارتی}
    Aziz Babapoor *, Zahra Dehghan Khaje Bolagh, Mina Ganjkhani, Meysam Paar

    A majority portion of energy resources in the world is supplied by fossil fuels. Excessive consumptions of fossil energy resources have instigated many environmental issues such as climate change. Burning fossil fuels release toxic and dangerous pollutants that will affect the environment and finally the human food chain. Overconsumption of nonrenewable fossil fuels concerns the global community to develop concepts such as sustainable renewable energies, energy storage, thermal energy and phase change materials within the framework of energy management. The idea of using phase change materials for storage of renewable thermal energy is growing.  Having variety types of phase - change materials with different characteristics has led to the possibility of using these materials in several industries such as textiles, medicine, smart clothes, civil and electronic industries. Additionally, storage and release of renewable energies are important factor in the development of energy management. Therefore, in this study, the role of phase change materials in smart clothing is investigated.

    Keywords: Renewable Energies, phase change materials, Smart clothes, Nanofibers, Thermal management}
  • آروین تقی زاده تبریزی، شاهین خامنه اصل
    مسئله انرژی و بهینه سازی مصرف انرژی در چند ساله اخیر بسیار مورد توجه قشر عظیمی از جامعه از جمله سیاستمدارن، مدیران، دانشمندان و محققان، مهندسان و حتی کاربران و مصرف کنندگان انرژی قرار گرفته است. تا به امروز تلاش های بسیار زیادی در زمینه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر صورت گرفته است. بارای نیل به این هدف، سلول های خورشیدی و تمامی سیستم هایی که قابلیت جذب ، ذخیره و در نهایت رهاسازی انرژی حرارتی را دارند، مورد مطالعه قرار گرفته و پیش رفت های زیادی در این زمینه صورت گرفته است. هم چنین با توجه به اساس استفاده از این انرژی ها که مبنی بر جذب و نشر انرژی تجدیدپذیر است، مواد زیادی مورد آزمایش قرار گرفته اند تا بتوان از این ویژگی آن ها بیشترین بهره را برد. به همین منظور PCM، مواد دارای تغییرات فازی، مطرح شده و مورد توجه قرار گرفته اند. این مواد توانایی جذب و رهاسازی انرژی در دماهای نسبتا پایین را دارند و می توانند گزینه مناسبی برای ذخیره سازی انرژی حرارتی باشند. در این مقاله سعی شده است علاوه بر معرفی این مواد، به بررسی امکان استفاده از فلزات و آلیاژها به عنوان ذخیره ساز انرژی گرمایی پرداخته شود. فلزاتی با نقطه ذوب پایین مانند گالیم، ایندیم، بیسموت، آلومینیوم، و سیلیسیم که به دلیل خواص فیزیکی-حرارتی بهتری که از خود نشان می دهند می توانند عملکرد بهتری از خود در این زمینه نشان بدهند.

    کلید واژگان: مصرف انرژی, ذخیره انرژی, مواد دارای تغییرات فازی}
    Arvin Taghizadeh Tabrizi, Shahin Khameneh Asl

    Energy consumption and energy saving are attracting many attentions recently from every politician, managers, researchers, engineers and even users. In order to this, there are many efforts to use the renewable energy resource.
    So solar cells and all systems which are able to absorb, save and then release the heat energy, are examined and there are many improvements. Regarding the characteristics of saving energy, many materials are examined and
    finally phase change materials (PCM) are considered. These materials are able to absorb and release the energy in low temperature too and could be an interesting option for saving energy. In this article, in spite of introducing
    PCMs, we look on the possibility of using metals and alloys as saving energy materials. Metals with low melting temperature like Ga, In, Bi, Al and Si due to their good and acceptable thermal-physical properties, could show better performance.
    Keywords: Energy Saving, Energy Consumption, Phase Change Materials}
  • سیدعلیرضا ذوالفقاری *، محمد فتحیان، محسن طالبی

    تامین شرایط آسایش حرارتی انسان‬ها، به دلیل تاثیر آن بر بهره وری و سلامت افراد بسیار حایز اهمیت است. این امر می تواند در شرایط سرمای شدید و هنگامی که بدن قادر نیست تا خود را از طریق سازوکارهای فیزیولوژیکی تنظیم دما با محیط وفق دهد، بسیار چالش برانگیزتر باشد. در چنین شرایطی، یکی از راهکارهای موثر برای حفاظت از بدن افراد در مقابل آسیب های حرارتی، استفاده از پوشش های محافظ است. در این مطالعه، عملکرد پوشش محافظ دارای یک لایه ماده تغییر فاز دهنده با استفاده از مدلسازی همزمان سازوکارهای فیزیکی و فیزیولوژیکی بدن انسان در شرایط سرمای شدید مورد تحلیل قرار گرفته است. برای این منظور، یک پوشش محافظ چند لایه به همراه ماده تغییرفازدهنده در نظر گرفته شده و عملکرد حرارتی آن به ازای دو آرایش مختلف برای لایه های لباس بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که بهترین موقعیت برای قرارگیری مواد تغییرفازدهنده در پوشش های محافظ، لایه میانی لباس و بهترین دمای ذوب برای ماده تغییرفازدهنده حدود C 10 می باشد. همچنین استفاده از مواد تغییرفازدهنده در پوشش های محافظ می تواند زمان محدوده احساس حرارتی مجاز افراد تحت شرایط سرمای شدید را از حدود 4000 ثانیه تا حدود 6000 ثانیه افزایش دهد.

    کلید واژگان: پوشش‬های محافظ, مواد تغییر ‬فاز ‬دهنده, شرایط سرمای شدید, آسایش حرارتی}
    A.R. Zolfaghari *, M. Fathian, M. Talebi

    Providing the human thermal comfort, because of its impact on productivity and health is very important. This can be more challenging under extreme cold conditions and when the human body cannot adapt itself to the environment by using the physiological thermoregulatory mechanisms. Under these conditions, using protective clothing is one of the effective ways to protect the human body against the thermal injuries. In this study, the performance of protective clothing with a Phase Change Material (PCM) layer has been analysed by simultaneous modeling of physical and physiological mechanisms of the human under extreme cold conditions. For this purpose, multi-layer protective clothing with a PCM layer has been considered and its thermal performance has been investigated for two different arrangements of the layers. The results show that the middle layer of protective clothing is the best position for implementing the PCM layer and the best melting temperature for the mentioned PCM is about 10˚C. Also, using the PCMs in protective clothing can increase the thermal tolerating time from 4000 seconds up to 6000 seconds under extreme cold conditions.

    Keywords: Protective clothing, phase change materials, extreme cold conditions, thermal comfort}
  • Ahmad Alipoor*, Reza Nasiri
    Most of energy sources have some disadvantages such as environmental problems and being expensive, so using solar energy for greenhouse heating in cold seasons is a very important issue. Solar energy is a periodic source, so using of energy storage systems is inevitable. In this paper, phase change materials was used in heating system of a solar greenhouse built in Dezful and its influence on temperature gradient of bed soil is experimentally investigated. A model greenhouse with a ground area of 3 m2 was coupled with a heating system consisting of a water tank contained 18 kg paraffin wax (latent heat 190 kj/kg and melting point 55ºC) as phase change material. During the daytime, temperature of the paraffin wax reaches to melting point, with energy of solar radiation absorbed by tow collectors, and daily available energy stored as thermal energy (sensible heat and latent heat). This stored energy is released during the night to heat bed soil of greenhouse. Temperature gradient of soil were evaluated to figure out thermal performance of this energy storage system. Results of this study indicates that about 10 ºC increase in minimum nighttime temperature and average temperature of soil in different depths was achieved.
    Keywords: Solar energy, Greenhouse heating, Energy storage systems, Phase change materials, Temperature gradient}
  • سیروس کوهیان افضل، محمد امینی، سیدامیرحسین زمزمیان*

    با توجه به متناوب بودن تابش انرژی خورشیدی، وجود سیستمی برای ذخیره ی انرژی ضروری به نظر می رسد. ذخیره ی انرژی به صورت نهان در یک آبگرمکن خورشیدی، در مواد تغییر فاز دهنده انجام می گیرد. این مواد اغلب درون یک ظرف کپسوله شده و به صورت غیر مستقیم درون مخزن آب قرار می گیرند. شکل، جنس و اندازه ی این ظرف در عملکرد سیستم ذخیره تاثیر خواهد داشت. در این نوشتار تاثیر قطر کپسول بر عملکرد سیستم ذخیره ی حرارت به صورت تجربی بررسی شده است. بدین منظور پارافین به عنوان ماده ی تغییر فاز دهنده در لوله هایی از جنس آلومینیوم با قطرهای 12، 10 و 6 میلی متر کپسوله شده و مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج حاصله حاکی از آن است که میزان ذخیره ی انرژی نسبت به حالت بدون مواد تغییر فاز دهنده، با کپسول آلومینیومی به قطرهای 12، 10 و 6 میلی متر، به ترتیب 11٫2\٪، 15٫3\٪ و 4٫4\٪ افزایش داشته است.

    کلید واژگان: انرژی خورشیدی, آبگرمکن خورشیدی, ذخیره ی انرژی حرارتی, مواد تغییر فاز دهنده, کپسوله کردن}
    C. Koohian, M. Aminy, S.A.H. Zamzamian *

    Regarding the variability nature of the solar ray in a day, application of a thermal storage system seems necessary to accompany the solar system. Latent heat energy storage in a solar water heater can occur in a phase-change material. These materials are generally encapsulated in a container and positioned in the water container. Shape, material type, and size of the encapsulating container have direct e ect on the eciency of the storage system. In this paper, e ort has been made to investigate experimentally the encapsulation diameter e ect on the storage system eciency. Industrial paran with 5- 7% fat was used as a phase-change material. They were encapsulated in aluminum tubes of 6, 10, and 12 mm diameter. The thicknesses of the capsules in all diameters are 1mm. For each tube size, a set of tests was carried out. For each test, 88 capsules with 280 mm height containing the paran were used. As a result, for capsules with 6, 10, and 12mm diameter, 281.6gr, 1126.4gr, and 1760gr of paran were used, respectively. The results show that the rate of energy storage using aluminum tubes of 6, 10, and 12 mm with phase-change material in comparison to when using no phase-change material, improved energy storage eciency by 4.4, 15.3, and 11.2%, respectively. With regard to the fact that by reduction of capsule diameter, the rate of surface area to the volume increases; hence, heat transferring surface area increases. Therefore, it is expected that by reducing the capsule diameter, density of energy storage will increase. Consequently, by reducing the capsule diameter, total paran mass will decrease. Hence, by considering these two factors, maximum rate of energy storage occurs when the capsule diameter is 10mm.

    Keywords: Solar energy, solar water heater, thermalenergy storage, phase change materials, encapsulation}
  • سید علیرضا ذوالفقاری*، مهران سعادتی نسب، الهه نوروزی جاجرم
    امروزه استفاده از نماهای دو پوسته به دلیل تاثیر قابل توجه بر کاهش مصرف انرژی ساختمان ها در کنار جذب حداکثری انرژی تجدید پذیر خورشید مورد توجه بسیاری از مهندسان قرار گرفته است. تحقیقات پیشین نشان داده است که نماهای دو پوسته در فصل سرد عملکرد حرارتی مطلوبی دارد. این در حالی است که در فصل گرم سال، استفاده از نمای دو پوسته می تواند گاهی موجب افزایش بار ساختمان شود. بر این اساس در سالهای اخیر، ایده استفاده از نماهای دو پوسته دارای مواد تغییر فاز دهنده به منظور کاهش مصرف انرژی در فصل گرم سال ارائه شده است. در تحقیق حاضر، با در نظر گرفتن یک ساختمان بلند مرتبه دارای نمای دو پوسته تغییر فاز دهنده در اقلیم های تبریز و بندرعباس، به تحلیل عملکرد حرارتی نماهای دو پوسته تغییر فاز دهنده در طول سال پرداخته شده است. نتایج نشان داد که در اقلیم تبریز استفاده از نماهای دو پوسته معمولی، اگر چه در ماه های سرد حدود 20 درصد مصرف انرژی را کاهش می دهد؛ ولی می تواند موجب افزایش 14 درصدی بار سرمایشی در تابستان شود. این در حالی است که با استفاده از نماهای دو پوسته با شیشه های تغییر فاز دهنده مصرف انرژی در ماه های سرد و گرم سال، به ترتیب حدود 5/12% و 7% کاهش خواهد یافت. برای اقلیم بندرعباس نیز عملکرد نمای دوپوسته تغییر فاز دهنده در طول سال مثبت بوده و مصرف انرژی سرمایشی و گرمایشی را به ترتیب 7/5% و 6/12% کاهش داده است.
    کلید واژگان: نمای دو پوسته, مواد تغییر فاز دهنده, مصرف انرژی}
    Alireza Zolfaghari*, Mehran Saadati Nasab, Elaheh Norouzi Jajarm
    Nowadays, using the double skin facades has attracted the attention of many engineers because of its significant effects on the buildings’ energy consumption, beside of maximum absorption of solar renewable energy. The previous researches have shown that the double skin facades have an appropriate thermal performance in the cold season. However, using double skin façade may lead to increase the building’s energy demand in the warm season. Therefore, in the recent years, the idea of using double skin facades with phase change materials (PCM) has been proposed in order to decrease the summer energy consumption of buildings. In this study, a thermal performance analysis has been performed by considering a high-rise building with the phase change material double skin façade in Tabriz and Bandarabas climatic conditions. The results indicate that using the ordinary double skin façades in Tabriz climatic conditions can decrease the building’s energy consumption up to 20% in cold months of the year; but it can lead to increase the summer cooling load about 14%. However, by using double skin façades with the phase change material glazing, the building’s energy consumption in cold and warm seasons may decrease about 12.5% and 7%, respectively. Also, the double skin façades with the phase change material glazing shows a good performance in Bandarabas climatic conditions with cooling and heating load energy saving about 5.7 and 12.6%, respectively.
    Keywords: Double skin façade, Phase change materials, Energy consumption}
  • شبنم منصوری*، جاماسب پیرکندی، ابراهیم افشاری
    درک چگونگی روند مصرف انرژی و ارائه روش های مختلف جهت کاهش و بهینه سازی آن تحت عنوان ممیزی یا مدیریت مصرف انرژی در سال های اخیر، به شدت مورد توجه قرار گرفته است. ممیزی انرژی در ساختمان تابعی از سطح علمی، تجربه، آگاهی و شناخت ممیز از فن آوری های نوین و جدیدترین روش های بهینه سازی انرژی می باشد. انرژی-های تجدیدپذیر و نقش آنها در مساله مدیریت مصرف انرژی، مساله مهمی است که کمتر مورد توجه متخصصان این بخش قرار گرفته است. مواد تغییر فاز دهنده (پی سی ام-ها) نسل جدیدی از اجرام حرارتی می باشند که در هنگام دریافت انرژی، با تغییر فاز آن را به صورت انرژی نهان در خود ذخیره می کنند و در زمان مورد نظر با برگشت به فاز اولیه، انرژی ذخیره شده را در اختیار محیط پیرامونی خود قرار می دهند. با توجه به متنوع بودن دمای ذوب این مواد استفاده از آنها در سیستم های گرمایشی و سرمایشی ساختمان و همچنین تامین آب گرم بهداشتی در سالیان اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. ذخیره سازی انرژی گرمایی خورشید در روز های گرم و استفاده از آن جهت تامین بار گرمایشی ساختمان در هنگام شب و همچنین ذخیره سازی انرژی سرمایشی تولید شده در مولد های برودتی در ساعات غیرضروری و استفاده از آن در ساعات پرمصرف می تواند راهکاری مناسب در جهت کاهش نرخ هزینه های مربوط به مصرف انرژی در ساختمان باشد. هدف از ارائه این مقاله بررسی نقش مواد تغییر فاز دهنده در مدیریت مصرف انرژی ساختمان ها می باشد.
    کلید واژگان: مواد تغییرفاز دهنده, ذخیره انرژی, مدیریت مصرف انرژی, ساختمان}
    Shabnam Mansouri*, Jamasb Pirkandi, Ebrahim Afshari
    Energy consumption tendency in buildings and to find out the methods to manage and optimize it as audit or energy management methods are considered nowadays. Energy audit in every building is influenced by academic studies, experience and acquainting with new technologies of energy conservation. Renewable energies can play an important role in this way. Phase change materials (PCMs) are new substances with high heat of fusion. They absorb energy as latent heat until transformation in their phase. When the absorbed heat is needed, heat is extracted and material change to the primary condition. PCMs are very effective because they can be used in a variety of temperatures in cooling and heating. During the summer season, the benefits are a decrease in overall energy consumption and a time shift in peak load to off-peak hours that can decrease energy consumption cost. So, in this paper the role of PCMs in energy consumption management is considered.
    Keywords: Phase Change Materials, Energy Storage, Energy Management, Building}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال