Subscribe to the gold package and get unlimited access to Shamra Academy
Register a new userAnalytical method for determining the temperature of a wall with or without a Phase Change Material (PCM)
دراسة تحليلية من أجل تحديد درجة حرارة جدار يحتوي أو لايحتوي مادة متغيرة الطور (PCM)
1791
0 42
0
(
0
)
Authors
مها احمد( باحث )
Created by
Shamra Editor
Ask ChatGPT about the research
يُعد من الهام؛ عند ارتفاع درجة حرارة السطح الخارجي للجدار؛ تقدير سماكته التي لا تسمح لدرجة حرارة سطحه الداخلي من تجاوز قيمة حدية. سنقوم في هذا البحث؛ من خلال دراسة تحليلية؛ بدراسة الحالة التي ترتفع فيها درجة حرارة السطح الخارجي بشكل خطي مع الزمن، و تحديد الفترة الزمنية اللازمة حتى تبلغ درجة الحرارة قيمة معينة عند سماكة محددة من الجدار. سندرس حالتين للجدار، حيث يكون في الحالة الأولى مكوّناً من مادة متجانسة (مثلاً بيتون)، أمّا في الحالة الثانيّة فيكون مكوّناً من البيتون و من مادة متغيّرة الطور التي سيتمّ اختيار درجة حرارة تغيّر طورها تبعاً لدرجة الحرارة المرغوبة. تبيّن النتائج التي تمّ الحصول عليها أنّه يوجد فرق زمني مهم بين الحالتين من أجل بلوغ درجة الحرارة المطلوبة.
When the temperature of the external surface of a wall increases, it is important to predict what the thickness of the wall will be so that the internal surface of the wall does not exceed a limit value. We will study, by an analytical method, the case in which the external surface temperature is linearly varying with time in order to determine the time for which the temperature does not exceed a predetermined limit value at a given depth from the surface. Two cases will be considered: the first one is for a wall made of a homogeneous material (e.g. concrete) and the second one is for a wall made up of concrete and phase-changing material whose melting temperature will be selected according to the desired temperature. The results obtained show that a significant delay to reach this temperature can be obtained between the two cases.
References used
N. Soares, J.J. Costa, A.R. Gaspar, P. Santos, Review of passive PCM latent heat thermal energy storage systems towards buildings’ energy efficiency, Energy and Buildings, 59 (2013) 82 – 103
Khalifa, A. N., Abbas, E.F., A comparative performance study of some thermal storage materials used for solar space heating, Energy and Buildings, 41 (2009) 407 – 415
Karim, L., Barbeon, F., Gegout, P., Bontemps, A., Royon, L., New phase-change material for thermal management of light weight envelope of buildings, Energy & Buildings, 68(2014)703-706
Artificial intelligence review:
Research summary
تتناول هذه الدراسة التحليلية كيفية تحديد درجة حرارة جدار يحتوي أو لا يحتوي على مادة متغيرة الطور (PCM). الهدف الرئيسي هو تقدير سماكة الجدار التي تمنع درجة حرارة سطحه الداخلي من تجاوز قيمة حدية معينة عندما ترتفع درجة حرارة السطح الخارجي بشكل خطي مع الزمن. تم دراسة حالتين: الأولى لجدار مصنوع من مادة متجانسة مثل البيتون، والثانية لجدار يحتوي على مادة متغيرة الطور مع البيتون. أظهرت النتائج أن هناك فرقًا زمنيًا كبيرًا بين الحالتين للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة، مما يشير إلى فعالية استخدام المواد متغيرة الطور في تحسين الأداء الحراري للجدران. الدراسة تقدم نموذجًا تحليليًا جديدًا لم يتم تناوله سابقًا في الأدبيات العلمية، مما يضيف قيمة علمية جديدة في مجال انتقال الحرارة في المواد البنائية.
Critical review
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة إضافة قيمة في مجال انتقال الحرارة في المواد البنائية، حيث تقدم نموذجًا تحليليًا جديدًا لم يتم تناوله سابقًا. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى تحسين. أولاً، الدراسة تعتمد بشكل كبير على الفرضيات التي قد لا تكون واقعية في جميع الحالات، مثل اعتبار الجدار نصف لانهائي. ثانيًا، لم يتم التحقق من النتائج التحليلية باستخدام تجارب عملية أو نماذج رقمية، مما قد يقلل من دقة النتائج. أخيرًا، يمكن توسيع الدراسة لتشمل أنواعًا أخرى من المواد البنائية أو ظروف حرارية مختلفة للتحقق من عمومية النتائج.
Questions related to the research
-
ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟
الهدف الرئيسي هو تقدير سماكة الجدار التي تمنع درجة حرارة سطحه الداخلي من تجاوز قيمة حدية معينة عندما ترتفع درجة حرارة السطح الخارجي بشكل خطي مع الزمن.
-
ما هي الحالات التي تم دراستها في البحث؟
تم دراسة حالتين: الأولى لجدار مصنوع من مادة متجانسة مثل البيتون، والثانية لجدار يحتوي على مادة متغيرة الطور مع البيتون.
-
ما هي الفائدة من استخدام المواد متغيرة الطور في الجدران؟
استخدام المواد متغيرة الطور يساعد في تحسين الأداء الحراري للجدران عن طريق تأخير وصول درجة الحرارة إلى القيم الحدية، مما يوفر زمنًا مهمًا للحفاظ على درجة حرارة داخلية مقبولة.
-
ما هي النقاط التي يمكن تحسينها في الدراسة؟
يمكن تحسين الدراسة من خلال التحقق من النتائج باستخدام تجارب عملية أو نماذج رقمية، وتوسيع الدراسة لتشمل أنواعًا أخرى من المواد البنائية أو ظروف حرارية مختلفة.
rate research
Read More
The walls containing phase change materials (PCM) play a significant role in the
air conditioning of buildings. However, one of the characteristics which limits the use
of PCMs is their low conductivity. It is possible to solve this problem by coup
ling a
metal matrix with the PCM. The aim of this study is to determine the optimal size of a
wall which allows a complete change of state, and a homogenization of the temperature
without a too fast change-of-state rate. To study the thermal behavior of the wall, we
have carried out a numerical simulation using the COMSOL® software in considering a
unit cell. To describe the change of state, the method of the equivalent heat capacity
has been used. Paraffin has been chosen as PCM (melting temperature 24.5 °C). The
influence of the nature and the volume fraction of the metal were determined. The case
of honeycombs made of aluminum has been specifically treated.
The objective of this investigation is to study the influence of application of phase
change material (PCM) in solar basin stills for improving its productivity.
The experimental results of this investigation showed that using phase change
materia
l (paraffin wax) in solar basin still improved its daily productivity, which increased
with increasing the mass of phase change material. The highest increase ratio of daily
productivity was 26.3[%] when using 3.5[kg] of phase change material in plastic case, and
it was 34.74[%] when using 4.5[kg] of phase change material (PCM) in metal case.
Also the experimental results of this investigation showed an increase in the period
of working basin still provided with phase change material compared with basin still
without phase change material. This is owing to the latent heat stored in phase change
material, which is emitted to water when solar radiation decreases. This results in longer
period of work for the basin still.
The Phase Change Materials (PCM) are materials which absorb a great quantity of
energy during the change of phase solid /liquid and relies it during solidification
An application of these materials is thermal energy storage. The PCM integrated into
materials of the building can reinforce their inertia and reduce the power necessary for the
heating and air conditioning. This is particularly true for the buildings of the tertiary sector
whose envelope is light. Nevertheless, one of the characteristics which limits the use of the
PCM is their low conductivity.
The objective of this article is to propose a selection of materials having a
conductivity high enough to make it possible to ensure an air conditioning in summer
while limiting, even while removing, the use of energy (electricity or fuel) thanks to walls
containing these PCMs. This article consists of two parts:
- The first part exposes the problems of the study and specifies the context in which
the use of a PCM as a passive air conditioning system fits.
- The second part fixes the selection criteria which will allow, in a first approach to
choose certain materials.
Latent heat storage is an economical way to achieve energy
efficiency and improve thermal comfort in buildings.
In this research, the effects of using PCM Wallboards in a
residential apartment envelop located in Homs was studied by PCM
Express so
ftware.
PCM wallboard with 23°C melting temperature was used and
installed on the inner face of the walls and ceiling of the apartment.
This investigation shows that the importance of using PCMs in
buildings envelope, compared with conventional thermal insulation
materials, due to the effectiveness of PCMs materials and storing
and releasing of thermal energy, which contributed to reducing of
thermal loads and improved the internal thermal comfort.
This paper presents an analytical and laboratory study of the
behavior and evolution of the symmetrical components of both
voltage and current of a three-phase induction motor as a function of
the load torque applied to it and to increasing in the
imbalance which
effect the electrical grid. The effect of unbalanced voltages in the
voltage source will be also examined on the distribution of motor
currents in the three lines and on its performance.
Log in to be able to interact and post comments
comments
Fetching comments
Sign in to be able to follow your search criteria
