Des chercheurs lituaniens et chypriotes affirment que la période de récupération énergétique de l’utilisation de matériaux à changement de stage, une nouvelle technologie dans l’industrie de la development, est la in addition courte dans un climat plus froid. L’emplacement best pour leur utilisation est l’intérieur du côté nord du bâtiment. L’étude fournit des réponses éclairées concernant l’application des PCM pour améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments.
Ces dernières années, les matériaux à changement de phase (MCP) utilisés pour améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments prennent de l’ampleur. Les PCM peuvent stocker et libérer de grandes quantités d’énergie – lorsqu’ils sont en period solide, ils peuvent absorber de la chaleur, procurant un effet de refroidissement et lorsqu’un PCM est dans sa phase liquide, ils peuvent libérer de la chaleur, procurant un effet de réchauffement.
“La fonte de la glace dans l’eau est un matériau à changement de stage, tout comme le beurre qui fond dans l’huile. Pourquoi est-ce spécial ? Lorsque le matériau change de section, il absorbe et libère également de l’énergie. Dans la building, ces matériaux sont encapsulés, c’est-à-dire que les capsules micro PCM sont intégrés dans un élément de construction, comme le béton », explique Paris Fokaides, chercheur principal à l’Université de technologie de Kaunas (KTU), en Lituanie.
En collaboration avec des collègues de l’Université Frederick de Chypre, les chercheurs du KTU menaient une étude dans différentes régions européennes visant à calculer l’efficacité de l’application des PCM pour la mise à niveau énergétique des bâtiments existants. Leurs recherches ont révélé que l’efficacité et la période de récupération énergétique du PCM dépendent de certaines ailments, telles que l’emplacement géographique et l’orientation des murs du bâtiment.
“L’évaluation des performances thermiques des bâtiments existants est une facts très précieuse, qui peut être utile lors de la prise de décisions de rénovation”, déclare Eglė Klumbytė, chercheur à la faculté de génie civil et d’architecture KTU, co-auteur de l’étude.
Selon elle, il est essential de comprendre remark et où utiliser les matériaux appropriés pour une efficacité maximale.
Dans les climats froids, les investissements sont rentabilisés en moins d’un an
Le travail take a look at l’application des revêtements PCM dans diverses circumstances météorologiques en Europe, pour toutes les grandes orientations des bâtiments. Au complete, 16 simulations numériques ont été réalisées pour les quatre mois calendaires de janvier, avril, juillet et octobre et pour trois latitudes d’Athènes, Milan et Copenhague.
“Nous voulions que nos résultats de recherche soient applicables à l’échelle mondiale, c’est pourquoi nous avons choisi les sites présentant des circumstances climatiques typiques en Europe du Sud, centrale et du Nord”, explique Fokaides.
Les 8 premières simulations numériques ont été réalisées avec un matériau à changement de period intégré dans la construction des éléments de development et les 8 autres simulations — en l’absence de PCM. L’épaisseur de PCM incorporé était de 4 cm. L’économie d’énergie annuelle a été calculée pour quatre mois typiques, représentant les quatre saisons de l’année (hiver, printemps, été et automne).
“L’un des principaux résultats de l’étude a mis en évidence le fait que le PCM fonctionnait mieux dans des conditions froides”, déclare Klumbytė.
Selon les chercheurs, cela est parfaitement logique — premièrement, dans des ailments moreover froides, le PCM absorbe as well as d’énergie, et deuxièmement, puisque dans les climats as well as froids, les bâtiments consomment plus d’énergie (électricité, chauffage, and so on.), l’économie d’énergie dans ces problems est furthermore importante. efficace.
“Dans l’étude, nous avons développé le notion de période de récupération énergétique, ce qui signifie l’équilibre entre l’énergie utilisée pour produire ces matériaux et celle gagnée lors de leur utilisation. La période de récupération énergétique indique combien de temps il faudra pour que l’énergie soit économisée dans les PCM. pour éliminer les coûts énergétiques de leur creation », explique Fokaides.
L’étude a révélé que la mise en œuvre du PCM peut contribuer à des économies d’énergie dans certains cas, variant de, 24 à 29,84 kWh/m2a et des périodes de récupération d’énergie de moins d’un an à près de 20 ans. La période de récupération d’énergie la plus longue a été calculée dans les climats in addition chauds et la in addition courte – dans les endroits plus froids. L’orientation optimale pour placer les PCM est l’ouest et l’est à Athènes, l’est et le nord à Milan et le nord à Copenhague. De in addition, les PCM fonctionnent mieux lorsqu’ils sont intégrés dans des structures intérieures.
Sujets de recherche jamais abordés auparavant
“Le modèle numérique développé démontre la capacité à effectuer une évaluation thermique dans diverses ailments avec des résultats précis. L’objectif principal de l’Union européenne est le développement environnemental resilient. Notre étude peut grandement contribuer à la réalisation de cet objectif”, est convaincu Klumbytė.
Selon Fokaides, l’étude décrite ci-dessus porte sur des sujets qui n’ont jamais été abordés dans la littérature scientifique auparavant. L’emplacement exceptional du matériau à changement de period dans le bâtiment, son orientation optimale et la période de retour énergétique sont des principles entièrement nouveaux dans le vaste thème de la functionality énergétique de l’environnement bâti.
“Cependant, en tant que Grec, je ne peux pas ignorer le fait que la première description d’un bâtiment respectueux de l’environnement a été écrite par Socrate il y a 2,5 mille ans. À l’époque, il indiquait que le mur nord d’un bâtiment doit être furthermore épais que le sud, ainsi notre idée que l’orientation du mur est cruciale lorsque l’on considère sa composition structurelle est liée à celle de Socrate », explique un chercheur du KTU.
Les chercheurs du KTU affirment que la méthodologie et l’ensemble de données fournis dans ce travail peuvent être utilisés pour le développement ultérieur des outils d’évaluation thermique des bâtiments. Actuellement, l’équipe démarre un nouveau projet de recherche d’une valeur de 1,5 million d’euros, qui se concentrera sur la numérisation des résultats. Cela pourrait inclure le développement de capteurs intelligents pour mesurer les performances thermiques des éléments de development en temps réel et d’autres features. Selon les scientifiques, ce sujet a un vaste potentiel de commercialisation.