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特殊的问题

采用智能发电建筑

把这个特殊的问题

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体积2021年| 文章的ID6670930| https://doi.org/10.1155/2021/6670930

热行为分析和PCM-Integrated Terracotta砖建筑的节约成本的机会

答:Chelliah ,¹ Shaik Saboor ,¹ Aritra Ghosh ,^2、3、4 和卡洛斯j . Kontoleon ⁵

学术编辑器: 死胡同Foong

收到了 2020年10月17日

修改后的 2021年1月3日

接受 2021年1月23日

发表 08年2月2021年

文摘

建筑极大推动全球能源使用和消费。建筑物的能源消耗具有重要意义的集成加热,通风和冷却系统。显然,利用相变材料(潜热)建筑设计可以充分减少空调建筑通过减少外部加热成本收益和损失。此外,采用天然、环保和具有成本效益的材料,如陶瓦砖,可以从环境的角度来看是有价值的。本文打算评估几个PCM的空调成本节约潜力塞terracotta砖配置。在这方面,封装的个pcm都吃饱了凹陷的terracotta砖。本研究的目的是,五个不同类型的吸附被认为,相对于固体和液体状态的热物理性质(OM18:有机混合物,HS22:水合盐、OM29, OM32,和OM37)。此外,三个PCM-stuffed terracotta砖配置检查参照PCM层的数目(PCMTB-A PCM层,PCMTB-B PCM与两层,和PCM PCMTB-C三层)。因此,十五PCM-stuffed terracotta砖配置分析数值,与环境条件有关,指的是两个不同的情景在印度(干热的气候和复合)。结果已经公布了,OM32 PCM组件显示更好的thermoeconomic性能相比其他类型的PCM。 With respect to the most advantageous number of PCM layers, the evidence of this analysis has exposed that the PCMTB-C case has shown the highest annual air-conditioning cost-savings and the highest yearly carbon emission mitigations in both climates (Ahmedabad and Lucknow). In hot-dry climates, the PCMTB-C with OM32 PCM exhibited the highest annual air-conditioning cost-saving ($ 74.7), the highest annual carbon emission mitigation (1.43 ton/kWh), and the moderate payback period (22.5 years) compared to the other cases. To conclude, the findings of this study suggest a suitable way to improve the decision-making process of building design, while bridging the performance gap in terms of energy efficiency and sustainability.

1。介绍

气候变化和环境恶化对人类构成根本性的威胁。商业和住宅建筑需要大量的能量加热,通风和冷却系统,而他们还负责全球变暖以及不可再生化石燃料的减少。在印度这样的发展中国家,建筑业快速增长由于经济发展和城市社区的发展。建筑占大约40%的全球消费的电力,居住建筑占了四分之三的整体能源消耗和三分之一的全球温室气体排放(1]。许多国家已经实施的政策来提高建筑物的能源效率改善气候变化的影响。人们花了90%的时间在建筑特别关注一个安全、干净、舒适的室内环境(2]。

传统的建筑热便利意味着机械空调系统能源密集型和对环境的破坏。在这方面,节能和环保技术应用于提高热舒适性在零或低功耗是被动加热和冷却系统3,4]。朝着这个目标,terracotta砖的烧制和有一个好的密度,可以为建筑提供一个公平的热阻信封可以考虑。

热能存储通过吸附是一个可容忍的被动冷却方法温和热流经建筑物信封。个pcm都可以吸收大量的热量融化阶段(从固体到液体),以及他们可以释放吸收的热量在凝固阶段(从液体到固体)5]。吸附的能力提供高储能及其特征保留热存储在一个恒定的温度使他们利用吸引力几个构建应用程序(6]。广为人知,吸附通常归类为有机,无机,共晶,而他们应该有一定的特征,如无毒,无腐蚀性的行为,一个合适的热导率,一个理想的潜热,和低成本,达到节能可持续的基本目标(7]。有机吸附主要是显示无腐蚀性的属性和一致熔融点。除此之外,熔点和热核聚变的某些有机个pcm都适用于建筑物的冷却/加热(7]。个pcm都嵌入方法封装材料的规模超过5毫米叫做macroencapsulation吸附,而外壳的形状可以改变(汽缸、管、立方体、棍棒,等等)。Macroencapsulated个pcm都可用于任何类型,大小和尺寸的信封(8]。一个活跃的系统个pcm都有一个单独的存储单元建筑物内定居,这被认为是缺点的终端用户。把个pcm都纳入到建筑材料的主要好处是,需要更少的空间,虽然他们可以制定一定的行为模式在建筑的早期阶段(9]。在文献中,各种壳材料有潜在的热能存储在高温下检查(10]。此外,一些研究回顾和解决的热效率PCM-integrated建筑墙板配置辅助的空调机组的操作(11- - - - - -18]。PCM墙板建筑记录了一个有利的减少衰减因子和增加的时间滞后,至于周期性热浪的传播(19- - - - - -22]。周等人分析了通风特隆布墙结合双PCM墙板(内部和外部)和报道的能量储存和释放效率20.2%(外观)和20.25%(内部)最佳PCM厚度(8毫米外和室内28毫米)(23]。

Yoon et al。24)实验研究了PCM综合降温屋顶系统的扩展模型和报告的更好的性能RT44 PCM装配的白色屋顶相比,生物26 PCM组装为一个棕色的屋顶。金等。25)进行了实验和报道,PCM袋的位置的距离(1/5)l内墙表面可以提高整体的热舒适条件。Tuncbilek et al。26)进行了数值模拟在PCM-integrated办公大楼节能高达12.8%的报道和PCM 23毫米厚度位于内部的一面墙上。回顾使用macroencapsulated个pcm都详细介绍了各种建筑附件(27]。混凝土墙的热效率结合个PCM都被谎言等数值分析。认为,PCM 10毫米厚层的合并在一个垂直的墙会导致收益约20 - 30%减少热量通过建筑坐落在炎热的热带气候28]。PCM综合砖的热性能数值调查Tuncbilek et al。29日),他们报道最优PCM的融化温度18°C和26°C,分别为冬季和夏季季节。

PCM热屏蔽位置构建模型的实验研究和优化了李et al。结果暴露PCM的最优位置层内表面的各种墙方向(30.]。PCM影响建筑能耗模拟了整整一年,在五个不同的城市在中国使用能源+。结果突显出显著节能建筑结合吸附(31日]。PCM集成建筑也是建模和模拟的能源需求,通过云et al。32]。结果表明冷却成本的减少了7.48%,而6年的投资回收期估计。建筑模型结合吸附进行了经济分析与能源+软件Solgi et al。看到,考虑建筑个pcm都降低了能源需求对于某些热舒适需求,尽管它并非是理性的,从经济的角度在伊朗由于吸附的高成本和低成本的电力(33]。

文献显示,没有重大信息空调节约成本的潜力,降低碳排放,投资回收期采用PCM塞terracotta砖块建筑。在这方面,目前的研究旨在分析数值模拟三种不同配置的PCM塞terracotta砖;此外,五个不同类型的吸附,如OM18 HS22, OM29, OM32,为两个不同的场景和OM37评估在印度(干热的气候和复合)。假定吸附的热物理性质测量固体和液体阶段的实验。本文探讨了非定常热特性的PCM塞瓦砖,利用一个摇摇晃晃的传递系数的方法来确定建筑物内空调节约成本。本文还介绍了碳排放的缓解和导致投资回收期分析PCM塞terracotta砖房。本研究的结果有助于节能建筑的设计与PCM综合terracotta砖。

2。材料和方法

2.1。材料

terracotta粘土制成的砖块是天然的材料显示环保行为。terracotta砖与洞穴型适应吸附,当他们被解雇1000 - 1200°C的四个小时获得某些力量;解雇后,他们可能获得的抗压强度超过3.5 N /毫米²。此外,terracotta比传统砖砖更轻,显示一个范围在15 - 20%的吸收能力。在这个工作中,固体和空心陶瓦砖被认为,terracotta的凹陷砖被塞满了各种商用PCM材料。分析了个pcm都引用HS22(水合盐),OM18, OM29, OM32, OM37(有机混合物)完成thermoeconomic分析。上述数量的缩写说明每个PCM的熔化温度的值。

2.2。实验方法

terracotta砖的热物理性质(固态)和吸附在固体和液体状态被使用一个测量实验装置如图1。粘度计由冷却和加热元件冷却和热吸附在测量导热系数对固体和液体状态。稳定范围为±0.04°C,该系统有一个温度范围内−20°C到170°C。在这方面,适当的温度设置通过使用数字阅读显示。它由一个浴槽加热或冷却的水一个适当的温度。个pcm都包围了外部,在杯热水或冷水。热水或冷水是外部的浴柜转移到测量系统由一个循环。个pcm都如OM18、HS22 OM29冷却在粘度计在计算其热导率与低冰点以下大气温度在固态。另一方面,吸附OM32和OM37等很容易融化在空气温度以上;因此,吸附在粘度计测试加热液体导热系数。

KD2热性能分析器(热线探针方法)被用来测量吸附石蜡的导热系数根据ASTM标准(34,35]。它由一个电缆、探针和显示器来显示相关数据。有两个针探针;第一个是由电脉冲作为加热源,而第二个充当一个接收器。针的直径1.3毫米,长度3厘米6毫米的距离。固体和液体的导热系数的吸附是由通过时域导致温度。热导率在0.02 W / (m·K) 2.00 W / (m·K)可以确定精度为±10%。体积比热也可以决定在0.50到4.00 MJ / (m³·K)精度为±10%。

吸附密度的测量一个±1%的精度通过比重瓶过程。PCM的体积在容器中的液体状态测量,和它的体重秤测量。瓶子的重量之间的差异和瓶子的重量PCM提供液态PCM的重量。密度、重量和测量液体的体积PCM的比重。然而,不确定性是指出对于每个PCM,参照评价他们的热导率和比热(36]。表1显示了石膏的导热系数和比热容值,terracotta砖,研究吸附在固体和液体状态(不确定性)。吸附石蜡的相变温度测量使用差示扫描量热法(37,38),展示在表1。

2.3。设计方法

的轮廓分析terracotta砖及其对应的尺寸如图2:(我)数据2(一)和2(b)说明固体terracotta砖的设计尺寸0.29米长×宽0.14米×0.09米高。(2)数据2(c)和2(d)显示terracotta砖的设计结合一层PCM (PCMTB-A)。(3)数据2(e)和2(f)显示terracotta砖的设计集成了两个PCM层(PCMTB-B)。(iv)数据2(g)和2(h)显示terracotta砖的设计集成与PCM三层(PCMTB-C)。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

terracotta中的每个PCM层砖的尺寸0.29米×0.06米×0.01米。图3(一个)显示了方形建筑模型(3.00米×3.00米×3.00米)考虑这个工作的目标。terracotta砖块铺设在与石膏绑在一起;因此,债券之间的砖块和灰泥等于0.0125米。此外,传统的钢筋水泥混凝土的厚度(RCC)屋顶是0.15米,而见图3 (b),双方的结构覆盖着0.0125米的石膏。

(一)

(b)

2.4。分析方法

众所周知,冷却负荷通过建筑信封可以通过调整热质量下降,以及通过增加他们的热阻。PCM塞terracotta砖可以显著提高建筑结构的热容量和热阻。

稳态透光率(U_年代)完全依赖相关材料的导热系数。因此,稳态透光率意味着只有热阻。相反,一个不稳定的透光率(U_t)是衡量热阻和热质量的建筑元素(墙、板、屋顶等),因为它同时考虑了热导率、比热容、密度,在周期性热的条件下。较低的不稳定传递系数值意味着更高的热阻和热质量39- - - - - -43]。稳态热透射率U_年代通过构建配置表明传热速率。较低的稳态值透光率意味着更好的热阻的组装。它是由以下方程:

确定不稳定透射率、衰减因子(衰减因子)和时间延迟(时滞)砌体墙解决固体terracotta砖和PCM塞terracotta砖、一维热扩散方程求解采用导纳方法计算非定常参数: 在哪里T_e循环的温度,问_e循环热通量,α指出了热扩散率( ),和米表明循环厚度(米=x·z)。此外,x厚度、指定元素z是指元素的有限厚度( ),和n循环周期。

元素是派生的特性导纳(c)= 因此它是

此外,它是

给出了矩阵的内部和外部的表面电阻

传输矩阵与对流阻力是由传统的墙在哪里米和n表明不同的建筑材料:

不稳定的透光率U_t时内表面的热流外表面暴露在一个周期性的温度变化,在室温保持在一个恒定的温度。它可以计算由以下方程:

的衰减正弦热浪穿过墙壁/屋顶被称为衰减因子(f)或衰减因子。这是比不稳定的透光率稳定的透光率:

再一次,时间间隔(φ)指定时间热浪从外到内表面传播,对温度峰值。它的价值是由

MATLAB代码开发计算不稳定透射率衰减因子,和时间滞后的各种与terracotta砖砌体墙定居。第二步,确定不稳定透光率是用来估计潜在的空调节约成本和碳排放减排潜力,以及投资回收期的建筑。

2.5。成本评估方法

外部环境温度差异和常数参考温度在建筑物的内部空间区域划定的加热和冷却负荷通过建筑围墙。degree-hours方法是一种可行的方法来计算年度能源使用。一年一度的节能建筑信封的加热和冷却可以使用加热degree-hours估计(HDH)和冷却degree-hours (CDH)。根据ASHRAE这样要求,18°C是假定为基础温度冷却和加热的建筑。ASHRAE这样气象数据被用于冷却和加热degree-hours艾哈迈达巴德(23.07°N 72.63°E)和勒克瑙(26.75°N 80.88°E),印度(44]。图4都显示了每月的冷却和加热degree-hours提到的城市。表2考虑相应的thermoeconomic分析显示了元素。sol-air温度温度的综合效应使户外温度分布和入射太阳辐射。鼎晖可以计算的数量乘以冷却时间sol-air温度和基础温度的差异。同样,可以计算HDH乘以不同的加热时间sol-air温度和基础温度方程所示(10)和(11),分别为: 在哪里N_C和N_H冷却和加热的小时数,T_b是constant-base温度,T_年代是sol-air温度。

thermoeconomic分析可以计算等参数进行冷却和加热节约成本(C_c和C_h)、空调总成本节约(C_t),投资回收期(PB)和碳排放减排(厘米)45- - - - - -47]。冷却和加热节约成本的发现提供了有益的影响的信息插入吸附在terracotta砖,与传统固体terracotta砖建筑组件。他们可以通过使用下面的公式计算:

此外,空调总成本储蓄可以获得以下方程:

应该注意的是,C_h和C_c指的是加热和冷却成本节约,而∆U_t是不稳定的差异之间的传递系数固体terracotta场景和充满了个pcm都terracotta一砖一瓦的场景。

节省的电力导致想要碳减排效应。这种效应可以获得在哪里单位能源生产的质量是碳排放的煤电厂和单位能源生产的质量是碳排放的天然气。

最后,投资回收期突显出时间个pcm都恢复基金投资的初始投资成本。它是由以下方程:派生

通货膨胀率(我)和折现率(d)的值被认为是按印度的场景。这个投资回收期方法认为通货膨胀率和折扣利率,但它不考虑能源的升级速度。

3所示。结果与讨论

3.1。不稳定参数的各种PCM-Stuffed Terracotta砖

方程(1)和(7)应用于评估砖的稳定和不稳定的透光率,分别。图5(一个)描述了固体稳定和不稳定的透光率和terracotta砖塞满了潜热。从这些结果,指出不稳定透射率低于稳定透射率研究砖。另一方面,不稳定的透光率取决于砖的基本热物理性质,如热导率、比热容、密度。不稳定的透光率是最好的衡量评估的热容量和热阻结构,它允许一个准确计算空调各种terracotta砖塞满了吸附的节约成本的潜力。正如已经提到的,一个较低的价值不稳定的透光率表明更好的热力性能terracotta砖(相对于热质量和热阻)。在液相吸附提供稳定的最小值和不稳定透射率与固相相比,由于其优越的热物理性质在这个状态。一般而言,在所有研究terracotta砖配置(结核病、PCMTB-A PCMTB-B和PCMTB-C), PCMTB-C配置显示最好的热行为由于其不稳定的透光率值最低。此外,相对于最优PCM (OM18, HS22, OM29、OM32 OM37),它是显示OM32显示最低的稳定和不稳定的透光率值。优先的顺序检查个pcm都从最不稳定的和不稳定的透光率最高的稳定和不稳定的透光率是OM32 < OM37 < OM29 < HS22 < OM18。

(一)

(b)

衰减因子的减少,以及时间间隔的增加通过选择terracotta砖,可以大大影响建筑物室内热舒适状况;在这方面,温度峰值由于热浪可以减毒和从高峰时间转向非高峰时间的小时。评估衰减因子和时间滞后值,一个可以用方程(8)和(9),分别。改善terracotta砖的热性能,衰减因子应该尽可能的低,而时滞应该获得高价值。图5 (b)显示了衰减因子及其各种terracotta的时滞砖塞满了潜热。在液相吸附导致的衰减因子值最低和最高价值的时间滞后,相对于固相。PCMTB-A和PCMTB-B配置设计和两层的吸附,分别。PCMTB-C PCM的三层设计,因此PCMTB-C提供最高的热质量预计PCMTB-A和b相比,对所有分析terracotta砖配置(结核病、PCMTB-A PCMTB-B和PCMTB-C), PCMTB-C配置显示最低的衰减因子和最高的时间差值由于增强的热质量。此外,对于最优PCM (OM18, HS22, OM29、OM32 OM37),暴露的是OM32显示衰减因数最低和最高的时间差。最后,所有的热性能分析terracotta砖墙塞满了PCM澄清了f_OM32<f_OM37<f_OM29<f_HS22<f_OM18和φ_OM32>φ_OM37>φ_OM29>φ_HS22>φ_OM18。

3.2。冷却和加热Terracotta砖建筑的成本节约与潜热计算集成

方程(12)和(13)应用于计算冷却和加热成本节约各种PCM塞terracotta砖建筑相比,固体terracotta砖建筑。数据6(一)和6 (b)说明不同的冷却和加热成本节约建筑,安排与砌体墙(固体terracotta墙壁和terracotta墙结合吸附)在艾哈迈达巴德和勒克瑙气候。

(一)

(b)

在艾哈迈达巴德,terracotta砖墙配置PCMTB-A塞满了一定PCM的OM18, HS22, OM29, OM32,和OM37显示冷却节省费用59.92美元,61.34美元,62.00美元,63.34美元和62.35美元。同样,加热节约成本是0.1美元,0.1美元,0.1美元,0.11美元,0.1美元。显然,在所有检查个pcm都PCMTB-A大会,OM32显示最高的冷却和加热成本节约。此外,terracotta砖墙配置PCMTB-B塞满OM32 PCM显示最高的冷却和加热69.27美元和0.11美元的成本节约,分别。同样,对所有模拟配置terracotta的砖墙,PCMTB-C塞满OM32显示最高的冷却和加热74.58美元和0.12美元的成本节约,分别。

同样在勒克瑙,terracotta砖墙配置PCMTB-C塞满OM32 PCM显示最高的冷却和加热59.8美元和2.04美元的成本节约,分别。见过,在艾哈迈达巴德冷却成本节约更明显比勒克瑙,由于其干热的气候条件。然而,加热成本节约是主要在艾哈迈达巴德勒克瑙相比,由于其暴露综合气候。

最影响热特性增强冷却和加热成本节约PCM综合terracotta砖的不稳定的透光率。不稳定的价值较低透光率有助于更高的冷却和加热节约成本。最好的个pcm都按顺序最高冷却和加热节约成本OM32 > OM37 > OM29 > HS22 > OM18。PCM的优先顺序填充terracotta砖配置按最高的冷却和加热节约成本PCMTB-C > PCMTB-B > PCMTB-A。

3.3。Terracotta砖建筑的建筑空调总成本节约与潜热计算集成

方程(14)是用来估计terracotta砖建筑的建筑空调总成本节约与个pcm都比传统terracotta集成砖建筑。图7显示terracotta砖建筑的建筑空调总成本节约塞满了吸附相比,固体terracotta砖房在艾哈迈达巴德和勒克瑙气候。

在艾哈迈达巴德,terracotta PCMTB-A砖墙配置,塞满了个pcm都OM18, HS22, OM29, OM32,和OM37整体建筑空调总成本节省60.02美元,61.44美元,62.1美元,63.45美元,62.63美元,分别。在所有吸附PCMTB-A, OM32突显出最高的建筑空调总成本节约。terracotta砖墙配置PCMTB-B塞满OM32 PCM显示最高的建筑空调总成本节省69.4美元在所有这类检查配置。在整体,在所有假定terracotta砖墙配置塞满了吸附(PCMTB-A、PCMTB-B PCMTB-C), PCMTB-C配置与PCM OM32显示对应的最大总建筑空调节省费用74.7美元。

勒克瑙,在所有的检查配置terracotta的砖墙,PCMTB-C塞满OM32揭示了最高建筑空调总成本节省61.9美元。在艾哈迈达巴德和勒克瑙,terracotta砖墙配置PCMTB-B OM32显示增加9.35%总建筑空调与OM32 PCMTB-A相比节省费用。terracotta砖墙配置PCMTB-C OM32显示了一个增量的17.73%相比,建筑空调总成本节约与OM32 PCMTB-A。

3.4。碳减排的潜力Terracotta砖建筑结合吸附

方程(15)是用来确定terracotta砖建筑的碳排放减排塞满了吸附相比,固体terracotta砖建筑。图8显示terracotta砖建筑的碳排放减排潜力结合吸附在艾哈迈达巴德和勒克瑙气候。

在艾哈迈达巴德,terracotta砖墙配置PCMTB-A OM18塞满了潜热,HS22, OM29, OM32,和OM37缓解碳排放1.15吨/千瓦时,1.17吨/千瓦时,1.19吨/千瓦时,1.21吨/千瓦时,分别和1.20吨/千瓦时。在所有吸附PCMTB-A大会,OM32显示最高的碳减排;结果导致了1.21吨/千瓦时缓解效应由于重大选择空调节省费用。terracotta砖墙配置PCMTB-B塞满OM32显示1.33吨/千瓦时的最高碳排放减排在所有吸附进行了研究。所有的框架内分析terracotta砖墙配置塞满了吸附(PCMTB-A PCMTB-B, PCMTB-C),与PCM PCMTB-C配置对应OM32显示的最高碳排放减排1.43吨/千瓦时。

话又说回来,在勒克瑙,在所有terracotta砖墙配置(PCMTB-A PCMTB-B, PCMTB-C)塞满了潜热,相对应的PCMTB-C编队,PCM OM32突出的最高碳排放减排1.17吨/千瓦时。在艾哈迈达巴德和勒克瑙,terracotta砖墙配置PCMTB-B OM32显示了一个增量的9.35%相比,碳排放减排与OM32 PCMTB-A。terracotta砖墙配置PCMTB-C OM32显示了一个增量的17.73%相比,碳排放减排与OM32 PCMTB-A。

3.5。投资回收期的陶土砖建筑结合吸附

方程(16)是用于计算回收期terracotta砖房塞满了潜热。图9显示了投资回收期terracotta砖建筑结合个pcm都比传统terracotta砖在艾哈迈达巴德和勒克瑙。

在艾哈迈达巴德,terracotta砖墙配置PCMTB-A OM18塞满了潜热,HS22, OM29, OM32,和OM37导致回收期13.6年,8.1年,15年,9.4年,10年,分别。在所有吸附PCMTB-A大会,HS22显示回收期8.1年以上9.4年OM32紧随其后。的投资回收期增加配置PCMTB-A PCMTB-C由于成本的增加将吸附在terracotta砖。因此,PCMTB-A和PCMTB-B配置更有利可图的从经济的观点来看,当他们提出理性的投资回收期PCMTB-C相比。较低的投资回收期,以下PCM材料优先顺序:HS22, OM32, OM37 OM18, OM29。PCM的优先顺序顺序是一样的材料成本连续PCM的顺序从低成本高成本。PCM是最具影响力的参数的材料成本回收期的PCM综合terracotta砖。从最低的投资回收期的角度来看,配置PCMTB-A PCMTB-C和PCMTB-B是首选。

上述研究发现的结果适用于干热和综合气候条件。这项研究可以扩展到其他气候地区。未来的研究可以进行建筑节能信封结合新吸附的各种组合。

4所示。结论

这项工作对不稳定传热特点,空调节约成本、降低碳排放,投资回收期各种PCM塞terracotta砖相比,传统的陶瓦砖。在这方面,五个不同的吸附的热物理性质(OM18, HS22, OM29、OM32 OM37)在两个测量固体和液体阶段。提出了一个数学模型来计算非定常热参数,进一步用于计算PCM塞terracotta砖建筑的空调节约成本的潜力在印度的气候干热和复合。(我)PCMTB-C配置的建筑塞满OM32节省每年空调成本最高的74.70美元,61.9美元,分别在印度的气候干热和复合在所有三个terracotta砖配置(PCMTB-A、B和C)与五个pcm都(OM18, HS22, OM29、OM32 OM37)进行了研究。(2)PCMTB-C配置的建筑塞满OM32节省1.43吨/千瓦时的最高碳排放减排和1.17吨/千瓦时,分别在印度的气候干热和复合在所有三个terracotta砖配置(PCMTB-A, B和C)和五个pcm都(OM18, HS22, OM29、OM32 OM37)进行了研究。(3)稳定的和不稳定的透光率降低,增加PCM在terracotta砖层。PCMTB-C塞满OM32 PCM的配置给最不稳定和不稳定透射率相比,由于其改进的热容量和热阻与五个PCM都研究了所有配置。(iv)衰减因子降低和时间滞后与脉码调制层的增加增强了terracotta砖。PCMTB-C塞满OM32 PCM的配置给出了衰减因子和最高的时滞由于其改进的热容量和热阻比五个PCM都研究了所有配置。(v)吸附的最佳顺序按照理想的非定常参数,空调节约成本最高,最高的碳减排潜力OM32 > OM37 > OM29 > HS22 > OM18。PCM的优先顺序填充terracotta砖配置按照理想的非定常参数,空调节约成本最高,最高的碳减排潜力PCMTB-C > PCMTB-B > PCMTB-A。(vi)建筑的回收期增加而增加PCM在terracotta砖层。PCMTB-A塞满HS22干热的气候的建筑显示了回收期8.1年以上在所有三个terracotta砖配置(PCMTB-A、B和C)与五个pcm都(OM18, HS22, OM29、OM32 OM37)进行了研究。在干热的低投资回收期和复合气候,以下PCM材料优先顺序:HS22, OM32, OM37 OM18, OM29。从最低的投资回收期的角度来看,配置PCMTB-A PCMTB-C和PCMTB-B是首选。(七)推荐使用PCMTB-B配置与OM32建筑理想的非定常参数,提高空调节约成本,更高的碳减排潜力,和可接受的投资回收期。这不是明智的去PCMTB-C配置由于其长期投资回收期约20年。

这项研究的结果是有用的在设计节能建筑与PCM-integrated terracotta砖。

命名法

C_c:	冷却节省费用($)
C_e:	电的单位成本(美元/千瓦时)
C_h:	加热节约成本($)
C_我:	材料成本的PCM(美元/公斤)
C_n:	天然气的单位成本(美元/千瓦时)
C_p:	比热(kJ /(公斤·K))
C_t:	年度空调节约成本($)
d:	折现率(%)
f:	衰减因子(-)
h:	传热系数(W / (m²·K))
我:	通货膨胀率(%)
k:	导热系数(W / (m·K))
米_c:	团有限公司₂减排(吨/千瓦时)
N_C:	冷却时间(h)
N_H:	加热时间(h)
p₁,p₂:	团有限公司₂发射由于能源生产(公斤/千瓦时)
T_b:	基础体温(°C)
T_年代:	索尔空气温度(°C)
U:	传递系数(W / (m²·K))
U_t:	不稳定透射比(W / (m²·K))
X:	建筑材料厚度(m)

希腊字母

α:	热扩散率
η:	天然气发电的效率
φ:	时间间隔(h)
ρ:	密度(公斤/米³)

首字母缩略词

鼎晖:	冷却degree-hours (°C-hours)
警察:	性能系数
HDH:	加热degree-hours (°C-hours)
海关:	水合盐
OM:	有机混合物
病人:	石膏
页:	简单的投资回收期
PCM:	相变材料
PCMTB:	PCM-stuffed terracotta砖
结核病:	Terracotta砖。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。

信息披露

这项研究没有得到具体授予任何资助机构(公共/商业)。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

引用

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