Zidovi od cigle mogli bi da dobiju novu ulogu u pasivnom hlađenju zgrada. Naučnici su ispitivali cigle sa ugrađenim cilindričnim kapsulama materijala za promenu faze i utvrdili da takvo rešenje može da ublaži temperaturu u enterijeru, odloži prodor toplote i smanji potrebu za rashlađivanjem u toplim klimatskim uslovima.
Ilustracija (Foto: AI generated)
Istraživanje, koje potpisuju Riyadh Alturki, Ali B. M. Ali, Omar J. Alkhatib i Ibrahim Mahariq, zasniva se na numeričkoj CFD analizi. U glinenu ciglu ugrađene su cilindrične kapsule sa heptadekanom, materijalom za promenu faze (PCM), ojačanim penom od nerđajućeg čelika.
Posmatrani su modeli sa kapsulama prečnika 2, 3 i 4 centimetra, pri maksimalnim spoljnim temperaturama od 20 do 40 stepeni Celzijusa.
Oglas
Princip rada zasniva se na sposobnosti PCM materijala da tokom promene iz čvrstog u tečno stanje apsorbuje toplotu, a zatim je oslobađa kada se uslovi promene.
U ovom slučaju heptadekan prelazi u tečno stanje približno između 20 i 22 stepena, što ga čini pogodnim za skladištenje i otpuštanje toplote u opsegu temperatura važnim za komfor u prostoru.
Međutim, jedan od izazova parafinskih PCM materijala jeste njihova mala toplotna provodljivost. Zbog toga je u kapsule ugrađena pena od nerđajućeg čelika, čija je uloga da poboljša prenos toplote unutar sistema.
Ispitivanje je posebno bilo usmereno na pitanje kako prečnik kapsule utiče na ponašanje zida tokom dnevnog ciklusa zagrevanja.
Rezultati pokazuju da su cigle sa PCM kapsulama ublažile temperaturna kolebanja u odnosu na standardnu ciglu. Najveći efekat ostvarili su modeli sa kapsulama prečnika 4 centimetra: najviša temperatura na unutrašnjoj strani zida bila je niža do 1,9 stepeni Celzijusa, dok je prodor temperaturnog maksimuma kasnio dva do tri sata.
Osim toga, amplituda toplotnog fluksa kroz zid smanjena je za 35 do 40 odsto. U simulaciji pri maksimalnoj spoljašnjoj temperaturi od 40 stepeni Celzijusa, varijanta sa kapsulama prečnika 4 centimetra smanjila je dnevnu potrošnju energije sa 130 na 90kWh, odnosno za 31 odsto.
Autori zaključuju da veće PCM–pena kapsule pružaju bolje termičko ublažavanje od manjih varijanti. Reč je o numeričkoj studiji, pa rezultati predstavljaju osnovu za dalja ispitivanja i moguću primenu ovakvih elemenata u omotaču objekata, naročito u područjima sa izraženim letnjim vrućinama.
