Validovaný TRNSYS model tepelně aktivované vrstvy obsahující materiáls s fázovou změnou

A VALIDATED TRNSYS MODEL OF THERMALLY ACTIVATED LAYER WITH PHASE CHANGE MATERIAL

conference paper

en

Simulations of building performance or HVAC systems performance usually cover a time period of several weeks, months or even a year. Therefore, the computational demand of simulation models of buildings or HVAC systems can be quite constraining for their practical application. A substantial simplification of the simulated problem is usually necessary to reduce the computational demand. The paper reports the development of a quasi 1D model of a thermally activated layer with phase change material. The model was developed in MATLAB and subsequently implemented as a TRNSYS type. The model was validated with data obtained from experiments with thermally activated panels. The experimental panels contained a 15 mm thick layer of gypsum plaster comprising 30 wt.% of microencapsulated phase change material. Plastic tubes for liquid heat carrier (water in the presented study) were embedded at the bottom of the plaster layer. Thermal imaging was used to acquire the average surface temperatures of the panels in the experimental investigations. The experimental and numerical results were in a good agreement.

Simulace náročnosti budov nebo HVAC systémů obvykle pokrývá časové období několika týdnů, měsíců nebo dokonce celého roku. Proto může být výpočetní náročnost simulačních modelů budov nebo systémů HVAC velmi omezující pro jejich uplatnění v praxi. Pro snížení výpočetní náročnosti je obvykle nutné podstatné zjednodušení simulovaného problému. Článek prezentuje uvádí vývoj kvazi 1D modelu tepelně aktivované vrstvy obsahující materiál s fázovou změnou. Tento model byl vyvinut v prostředí MATLAB a následně implementován jako typ simulačním nástroji TRNSYS. Model byl validován daty získanými z experimentů s tepelně aktivovanými panely. Experimentální panely obsahovaly 15 mm silnou vrstvu sádrové malty, obsahující 30% hmotn. mikroenkapsulovaného materiálu s fázovou změnou. Plastové trubky pro kapalnou teplonosnou látku (kterou byla v prezentované studii voda) byly umístěny na spodní části omítky. Pro získání průměrné povrchové teploty panelů byla použita termovize. Experimentální a numerické výsledky byly v dobré shodě.

Simulations of building performance or HVAC systems performance usually cover a time period of several weeks, months or even a year. Therefore, the computational demand of simulation models of buildings or HVAC systems can be quite constraining for their practical application. A substantial simplification of the simulated problem is usually necessary to reduce the computational demand. The paper reports the development of a quasi 1D model of a thermally activated layer with phase change material. The model was developed in MATLAB and subsequently implemented as a TRNSYS type. The model was validated with data obtained from experiments with thermally activated panels. The experimental panels contained a 15 mm thick layer of gypsum plaster comprising 30 wt.% of microencapsulated phase change material. Plastic tubes for liquid heat carrier (water in the presented study) were embedded at the bottom of the plaster layer. Thermal imaging was used to acquire the average surface temperatures of the panels in the experimental investigations. The experimental and numerical results were in a good agreement.

phase change material, thermally activated building structure, numerical simulation

2015

13.11.2015

ASME

Houston, Texas, USA

978-0-7918-5749-6

ASME 2015 International Mechanical Engineering Congress and Exposition Volume 8A: Heat Transfer and Thermal Engineering

1–4

4