Skip to main content
SUPERVISOR
Morteza Madhkhan
مرتضی مدح خوان (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sahar Mokhtari
سحر مختاری

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی عمران
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394

TITLE

Experimental Study of Thermal Behavior of Non0structural Lightweight Concrete Panels Incorporating Shape0Stabilized Phase Change Materials (SSPCMs)
Economical fast growth worldwide has led to an increase in energy demand. Energy improvement in buildings has not only reduced our dependence on fossil fuels, but also has a significant effect on emission of greenhouse gases. The application of phase change materials in construction of buliding materials and building elements is one of the newest and the most effective methods for thermal energy storage in buildings. In this study, at first, different materials were tested and silica fume was selected as the best stabilizer. Shapestabilized phase change material (CM) was produced without any leakage in alternating thermal cycles, using PEG-600 and silica fume. Then, thermal performance and thermal energy storage capability of the filled and hollowcore specimens with thickness of 10 and 15 cm including CMs with 10 and 18 percents and macroencapsulated PCMs were investigated. The specimens were tested under the weather temperature condition of a summer day of Ardabil and Isfahan. Maximum reduction of inner side temperature and the reduction of ultimate inner side temperature and time delay to reach to the maximum temperature were measured as the thermal performance criteria. Moreover, compressive and tensile strengths of the specimens including shape-stabilized phase change materials (CMs) were measured. Results stated that the application of phase change materials in the specimens would reduce the inner side temperature of the concrete walls up to 7.2 ? and up to 9.5 hour shift in peak load with respect to the type of specimen. The specimens with macroencapsulated PEG showed the most reduction in the inner side temperature and the specimens with less thickness had a better thermal performance. Furthermore, the presence of silica fume in shape-stabilized phase change materials compensates the reduction of 122 compressive and tensile strengths of the specimens limitedly and also causes an increase in compressive strength compared to controlled ones in higher ages. Keywords: Lightweight concrete, Shape-stabilized phase change material (CM), Thermal performance, Thermal energy storage.
رشد سریع اقتصادی در سراسر جهان منجر به افزایش تقاضای انرژی شده است. بهبود مصرف انرژی در ساختمانها نه تنها وابستگی به سوختهای فسیلی را کاهش میدهد، بلکه تأثیر بهسزایی بر روی انتشار گازهای گلخانهای خواهد داشت. استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در ساخت مصالح و اجزای ساختمانی یکی از جدیدترین و مؤثرترین روشهای ذخیرهسازی انرژی در ساختمانها میباشد. در این تحقیق، ابتدا با آزمایش مواد مختلف، میکروسیلیس به عنوان پایدارکننده انتخاب شد. سپس ماده تغییر فاز دهنده با شکل پایدار و بدون نشت در چرخههای ذوب وانجماد متوالی با استفاده از میکروسیلیس و پلی اتیلن گلیکول رده 600 تولید گردید. همچنین عملکرد حرارتی و قابلیت جذب انرژی گرمایی نمونههای ساخته شده به دو صورت توپر و مجوف با ضخامتهای 10 و 15 سانتیمتر حاوی مواد تغییر فاز دهنده با شکل پایدار با دو درصد 10 و 18 و به صورت ماکروکپسول بررسی گردید. نمونهها تحت دمای یک روز تابستانی شهرهای اردبیل و اصفهان آزمایش شدند. حداکثر میزان کاهش دما، میزان کاهش دمای نهایی سطح داخلی نمونهها و میزان تأخیر زمانی در رسیدن به این دمای حداکثر به عنوان معیار سنجش عملکرد حرارتی نمونهها بررسی گردید. مقاومت فشاری و کششی نمونههای حاوی مواد تغییر فاز دهنده با شکل پایدار نیز آزمایش شد. از بررسی نتایج به دست آمده، مشخص شد که استفاده از مواد تغییر فاز دهنده بسته به نوع نمونه و شرایط دمایی مورد آزمایش باعث کاهش دمای سطح داخلی نمونهها تا 2/7 درجهی سانتیگراد میشود و تا 5/9 ساعت تأخیر زمانی در رسیدن به دمای حداکثر نهایی ایجاد میکند. نمونههای حاوی ماکروکپسول بیشترین میزان کاهش دما را از خود نشان داده و نمونههای با ضخامت کمتر عملکرد حرارتی بهتری داشتند. همچنین میکروسیلیس موجود در مواد تغییر فاز دهنده با شکل پایدار تا حدودی کاهش مقاومت نمونهها در اثر وجود پلی اتیلن گلیکول را جبران کرده و حتی در سنین بالا موجب افزایش مقاومت فشاری نمونهها نسبت به نمونههای شاهد میشود. کلمات کلیدی: بتن سبک، مادهی تغییر فاز دهنده با شکل پایدار (CM ،(میکروسیلیس، عملکرد حرارتی، ذخیرهسازی انرژی گرمایی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی