ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ С ИЗМЕНЯЮЩИМСЯ ФАЗОВЫМ СОСТОЯНИЕМ В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ

НАЗИРОВ Р.А., ТАРАНЕНКО Д.В., ВЕДЕ П.Ю.

Сибирский Федеральный Университет, г. Красноярск, Россия

Аннотация. Статья освещает различные аспекты использования материалов с изменяющимся фазовым состоянием в ограждающих конструкциях зданий в качестве меры энерго- и ресурсосбережения.

Такие материалы задействованы в регулировании микроклимата в зданиях (используются в системах охлаждения или нагрева) и в строительных конструкциях, т.к. способны, поглощая избыток энергии, в дальнейшем высвобождать его при дефиците. Ограждающие конструкции зданий с использованием материалов с фазовым переходом аккумулируют энергию солнечного излучения во время пиковых значений температур в дневное время, и расходуют ее при более низких температурах, что приводит к снижению энергопотребления и к повышению уровня теплового комфорта за счет сглаживания колебаний температуры в помещении, снижению и/или сдвигу пиковых нагрузок.

На основе подробного обзора научных публикаций зарубежом рассмотрена классификация и свойства материалов с фазовым переходом, способы и результаты включения их в строительные материалы и конструкции. Обнаружено, что климатические условия эксплуатации значительно влияют на эффективность материалов с фазовым переходом в ограждающих конструкциях, при этом их работа в условиях преимущественно отрицательных температур для стеновых ограждений практически не изучена и представляет интерес для дальнейших исследований. В статье представлены температуры и энергии фазовых переходов более 300 марок коммерческих материалов с изменяющимся фазовым состоянием.

Ключевые слова: обзор, материалы с фазовым переходом, скрытая теплота, здание, энергосбережение, хранение энергии, строительство.

THE USE OF MATERIALS WITH A CHANGING PHASE STATE IN BUILDING ENVELOPE STRUCTURES

NAZIROV R.A., TARANENKO D.V., VEDE P.Yu.

Siberian Federal University, City of Krasnoyarsk, Russia

Abstract. The article covers various aspects of the use of materials with a changing phase state in the envelope building structures for energy and resource saving.

Such materials are used to control the microclimate in buildings (in cooling or heating systems) and in the building structures since they are able to absorb excess energy and subsequently release it in the event of energy shortage. The building envelope structures using materials with a phase transition accumulate the solar radiation energy during peak temperatures in the daytime and consume it at lower temperatures, which reduces energy consumption and improves a thermal comfort by smoothing temperature fluctuations in the room, reducing and/or shifting peak loads.

The article treats the classification and properties of materials with a phase transition, methods and results of their integration into the building materials and structures based on a detailed review of scientific publications abroad. It was found that the climatic operating conditions significantly affect the efficiency of materials with a phase transition in the envelope structures, while their operation at predominantly negative temperatures for walls has virtually not been studied and is of interest for further research. The article shows the temperature and energy values of phase transitions for more than 300 brands of commercial materials with a changing phase state.

Keywords: overview, materials with a phase transition, latent heat, building, energy saving, energy storage, phase change materials.

Download article/ Скачать статью>>