Integrace materiálů s fázovou změnou ve stavebních konstrukcích
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební
Abstract
Disertační práce se zabývá integrací materiálů s fázovou změnou do stavebních konstrukcí. Základním požadavkem je zlepšení tepelné stability v letním období bez využití klimatizačních zařízení. Toho je možné dosáhnout zvýšením tepelně akumulační kapacity stavebních konstrukcí objektu. Jestliže nelze zvýšit akumulační kapacitu v rovině hmotnostní, je možné využít materiály s fázovou změnou. Ty jsou schopny akumulovat latentní teplo a tím zvýšit tepelně akumulační kapacitu objektu. V rámci zpracování disertační práce byly materiály s fázovou změnou zkoumány v termickém inkubátoru, termickou analýzou a především ve full-scale experimentech při komparativním měření. Pro komparativní měření byly využity podkrovní místnosti na Fakultě stavební v Brně, kde jedna funguje jako referenční a druhá jako experimentální. Do té byly instalovány vyrobené tepelně akumulační panely. Ty jsou složeny z nosné desky, na které jsou umístěny kapilární rohože, které jsou omítnuty modifikovanou omítkou. Sádrová omítka je modifikována mikrokapslovaným parafínem ke zlepšení tepelně akumulační kapacity. Tento systém je napojen na tepelné čerpadlo vzduch-voda, čímž je možné akumulační panely dochlazovat nebo dohřívat. V experimentálních měřeních byly zkoumány různé režimy provozu a byl vyhodnocován jejich vliv na vnitřní mikroklima. Akumulace tepla v PCMs tlumí teplotní amplitudu v budově během letního období a zároveň umožňuje odvod akumulovaného tepla přesunout do nočních hodin. Časový interval, kdy je elektrická energie ze sítě odebírána, je nepoměrně kratší než u klimatizace. Konvenční klimatizační zařízení musí pracovat souběžně s působením tepelné zátěže, tzn. v době špičkového odběru elektrické energie. Instalovaný systém dokáže díky nastaveným režimům reagovat na venkovní tepelné podmínky. Nelze však udržet vnitřní teplotu v místnosti na konstantní teplotní hladině, ale lze redukovat denní maxima a udržet teplotu v místnosti v teplotním rozsahu požadovaném legislativou. Zjištěné výsl
The thesis deals with the integration of phase change materials (PCMs) into building structures. The basic requirement is improved thermal stability during the summer season without using an air conditioner. This can be achieved by increasing the thermal storage capacity of the building structures. If the thermal capacity cannot be increased on the level of weight, phase change materials can be used. These materials are capable of storing latent heat and thus increasing the thermal storage capacity of the building. In the thesis the phase change materials were investigated in a thermal incubator by thermal analysis and, above all, in full-scale experiments using comparative measurements. The comparative measurements were carried out in two attic rooms at the Faculty of Civil Engineering, Brno University of Technology, where in one was used as a reference and the other for the experiment. Manufactured heat storage panels were installed in the experimental room. These panels are composed of a base plate; the capillary tubes placed on it are coated with modified plaster. The gypsum plaster is modified with micro-capsules paraffin for improving the thermal storage capacity. This system is connected to a thermal air-water pump, by which the storage panels can be additionally cooled or heated. In the experimental measurements, different operating modes were investigated and their effect on the indoor environment was evaluated. Thermal storage in PCMs dampens the temperature amplitude in the building during the summer season and, at the same time, allows the stored heat to be discharged during the night. Moreover, the time interval of withdrawing electric energy from the supply mains is much shorter than in the case of air conditioning. A conventional air conditioner must operate simultaneously with the thermal load, i.e. at the time of peak consumption of electric energy. Thanks to the set regimes, the installed system is capable of responding to external thermal condit
The thesis deals with the integration of phase change materials (PCMs) into building structures. The basic requirement is improved thermal stability during the summer season without using an air conditioner. This can be achieved by increasing the thermal storage capacity of the building structures. If the thermal capacity cannot be increased on the level of weight, phase change materials can be used. These materials are capable of storing latent heat and thus increasing the thermal storage capacity of the building. In the thesis the phase change materials were investigated in a thermal incubator by thermal analysis and, above all, in full-scale experiments using comparative measurements. The comparative measurements were carried out in two attic rooms at the Faculty of Civil Engineering, Brno University of Technology, where in one was used as a reference and the other for the experiment. Manufactured heat storage panels were installed in the experimental room. These panels are composed of a base plate; the capillary tubes placed on it are coated with modified plaster. The gypsum plaster is modified with micro-capsules paraffin for improving the thermal storage capacity. This system is connected to a thermal air-water pump, by which the storage panels can be additionally cooled or heated. In the experimental measurements, different operating modes were investigated and their effect on the indoor environment was evaluated. Thermal storage in PCMs dampens the temperature amplitude in the building during the summer season and, at the same time, allows the stored heat to be discharged during the night. Moreover, the time interval of withdrawing electric energy from the supply mains is much shorter than in the case of air conditioning. A conventional air conditioner must operate simultaneously with the thermal load, i.e. at the time of peak consumption of electric energy. Thanks to the set regimes, the installed system is capable of responding to external thermal condit
Description
Citation
KLUBAL, T. Integrace materiálů s fázovou změnou ve stavebních konstrukcích [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta stavební. 2017.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Pozemní stavby
Comittee
Date of acceptance
2017-05-16
Defence
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení