ارزیابی عملکرد حرارتی مواد تغییر فاز دهنده (PCM) در کنترل دمای داخلی ساختمان ها در اقلیم های مختلف ایران در یک روز تابستانی منتخب

مواد تغییر فاز دهنده (PCM) به عنوان راهکاری موثر در بهبود عملکرد حرارتی ساختمان ها شناخته می شوند که با ذخیره و آزادسازی انرژی نهان، نوسانات دمای داخلی را کاهش می دهند. در این مطالعه عملکرد حرارتی PCM در تنظیم دمای داخلی ساختمان ها در چهار اقلیم مختلف ایران شامل سرد (تبریز)، معتدل و مرطوب (رشت)، گرم و خشک (یزد) و گرم و مرطوب (بندرعباس) بررسی شده است. شبیه سازی ها بر اساس داده های یک روز منتخب تابستانی در بازه زمانی ۱۲:۰۰ تا ۱۷:۰۰ انجام شده و تاثیر استفاده از PCM بر کاهش دماهای اوج و بهبود آسایش حرارتی تحلیل شده است. یافته ها نشان دادند که استفاده از PCM در همه اقلیم ها باعث کاهش دمای متوسط زون حرارتی شده، اما میزان تاثیر آن بسته به شرایط اقلیمی متفاوت بوده است. بیشترین کاهش دما مربوط به اقلیم گرم و مرطوب بندرعباس با کاهش حدود ۰.۶ درجه سانتی گراد (معادل حدود ۱.۶۵%) بود. پس از آن اقلیم گرم و خشک یزد با کاهش حدود ۰.۵ درجه سانتی گراد (۱.۴۳%) و اقلیم معتدل رشت نیز کاهش ۰.۴ درجه سانتی گراد (۱.۲۳%) را تجربه کرد. در اقلیم سرد تبریز کمترین تاثیر مشاهده شد، به طوری که تنها ۰.۲ درجه سانتی گراد (حدود ۰.۶%) کاهش دمای داخلی ثبت شد. نتایج نشان می دهند که استفاده از PCM در اقلیم های گرم (مخصوصا گرم و مرطوب) موثرتر بوده و می تواند در کاهش دماهای اوج، بهبود آسایش حرارتی و کاهش مصرف انرژی نقش مهمی ایفا کند. این تحقیق بر ضرورت انتخاب دقیق ویژگی های PCM متناسب با اقلیم و شرایط تابش خورشیدی تاکید دارد و استفاده از این مواد را در طراحی های اقلیم پایه در ایران پیشنهاد می کند.

کلیدواژه ها:

مواد تغییر فاز دهنده (PCM) ، عملکرد حرارتی ، اقلیم های ایران ، شبیه سازی ، ساختمان های مسکونی