بررسی استفاده از مواد تغییر فاز دهنده در دیواره هواکش خورشیدی به منظور تهویه طبیعی فضای یک اتاق

در این پژوهش، استفاده از مواد تغییر فاز دهنده (پی سی ام ها) در دیواره ی هواکش خورشیدی، به روش تحلیلی و عددی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای شبیه سازی پدیده تغییر فاز در پی سی ام از مدل ظرفیت حرارتی موثر استفاده شده است. معادلات بقای انرژی برای هواکش خورشیدی و دیواره ی ذخیره ساز انرژی در حالت گذرا و برای بازه ی زمانی 120 ساعت نوشته و توسط یک کد حل شده اند. نتایج نشان می دهد ذخیره سازی انرژی به صورت نهان، امکان تهویه 24 ساعته را توسط سامانه حتی در شار خورشیدی پایین 350 وات بر مترمربع فراهم می کند. همچنین مشاهده می شود استفاده از پی سی ام به جای بتون در دیواره ذخیره ساز موجب کاهش ضخامت دیواره از 200 میلی متر به 40 میلی متر و نیز کاهش نوسان دبی جرمی در کانال می شود. در این پژوهش همچنین اثرات خواص ترموفیزیکی و ضخامت پی سی ام بر روی عملکرد سامانه (تعداد دفعات تعویض هوا در ساعت) بررسی شده است. مشاهده می شود که به ازای یک شار معین، پی سی ام با نقطه ذوب پایین تر، ذخیره سازی بیش تر انرژی به صورت نهان را به دنبال دارد ولی به دلیل بالا رفتن دمای لایه سطحی پی سی ام پس از ذوب شدن، نوسان بیش تری در دبی کانال ایجاد می گردد. نتایج همچنین نشان می دهد که افزایش ضریب هدایت حرارتی و نیز افزایش گرمای نهان ذوب پی سی ام به ازای شار ورودی معین، تا حدی موجب بهبود عملکرد سامانه خواهد شد ولی پس از آن، افزایش بیش تر این دو عامل، تاثیری بر عملکرد سامانه ندارد.