Project detail

Solar chimneys and phase-change materials for passive cooling of buildings

Duration: 01.01.2007 — 31.12.2009

Funding resources

Czech Science Foundation - Standardní projekty

- whole funder (2007-01-01 - 2009-12-31)

On the project

Projekt je zaměřen na využití solárních komínů a materiálů se změnou skupenství pro pasivní chlazení budov v letním období. Budovy ve vyspělých zemích se podílejí téměř 40% na celkové spotřebě energie, a proto se hledají cesty jak zajistit tepelnou pohodu prostředí bez zvyšování energetické náročnosti. Materiály se změnou skupenství použité ve stavebních konstrukcích mohou zajistit tepelnou pohodu prostředí bez mechanického chlazení. Změna skupenství těchto materiálů probíhá téměř izotermicky, což omezuje nárůst teploty uvnitř místnosti vlivem tepelné zátěže. V noci se akumulované skupenské teplo odvede intenzivním větráním. Použitím materiálů se změnou skupenství pro akumulaci tepla v solárních komínech lze zajistit jejich použití pro intenzivní noční větrání. V rámci projektu budou provedeny experimenty v laboratorních i reálných podmínkách a budou vyvinuty počítačové modely pro simulaci pasivního chlazení s využitím solárních komínů a materiálů se změnou skupenství.

Description in English
The project is aimed at the use of solar chimneys and phase-change materials (PCMs) for passive cooling of buildings. The buildings in the developed countries account for nearly 40% of the energy use, therefore, the methods of providing thermal comfort without a negative impact on the energy use are being developed. The PCMs integrated in the building components and interior finishes are able to maintain thermal comfort without mechanical cooling. The PCMs absorb a heat gain during the day and thus reduce the increase of indoor air temperature. The heat stored in the PCMs is released at night and flushed out of the building by night ventilation. The solar chimneys with the PCMs for latent heat storage can be employed for intensive night ventilation. The experimental investigations and the computational simulations will be carried out in order to asses the potentiality of the use of solar chimneys and the PCMs for passive cooling under the climatic conditions of the Czech Republic.

Keywords
pasívní chlazení, solární komíny, fázové změny materiálů

Key words in English
passive cooling; solar chimneys; phase-change materials

Mark

GA103/07/0907

Default language

Czech

People responsible

Charvát Pavel, doc. Ing., Ph.D. - principal person responsible

Units

Dept. of Thermodynamics and Environmental Engineering
- beneficiary (2007-01-01 - 2009-12-31)

Results

CHARVÁT, P.; JÍCHA, M.; ŠTĚTINA, J. Passive cooling of a wood frame house. In Building Low Energy Cooling and Advanced Ventilation Technologies in the 21st Century - Book of Proceedings. 1. Athens, Greece: Heliotopos Conferences, 2007. p. 195-198. ISBN: 978-960-6746-02-4.
Detail

CHARVÁT, P.; SCHOLLER, M.; ŠTĚTINA, J. The impact of passive cooling of the experimental house on indoor air velocities. In XXVI. Setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky - Sborník z mezinárodní vědecké konference. 1. Praha: ČVUT Praha, 2007. p. 33-34. ISBN: 80-86786-09-9.
Detail

OSTRÝ, M.; BEČKOVSKÝ, D. Estabilidad térmica en espacios de áticos influencia de paneles con materiales de cambio de fase. Frio-calor aire acondicionado, 2010, roč. 37, č. 423, s. 54-58. ISSN: 0210-0665.
Detail

CHARVÁT, P.; ŠTĚTINA, J. Latent heat storage vs. sensible heat storage. Strojárstvo/Strojírenství, 2009, roč. 2009, č. 0, s. 87-88. ISSN: 1335-2938.
Detail

OSTRÝ, M.; NOVOTNÝ, M. Poruchy obalových konstrukcí podkrovních místností. Soudní inženýrství, 2009, roč. 20, č. 4, s. 214-218. ISSN: 1211-443X.
Detail

OSTRÝ, M. Phase change materials for passive cooling of attic spaces. Journal of International Scientific Publications: Materials, Methods and Technologies, 2009, vol. 3, no. 1, p. 264-271. ISSN: 1313-2539.
Detail

HEJČÍK, J.; CHARVÁT, P. 1D simulation of solar chimney. In XXVI. Setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky. Praha: ČVUT v Praze, F, Ústav mechaniky tekutina a eneregtiky, 2007. p. 29-30. ISBN: 80-86786-09-9.
Detail

CHARVÁT, P.; JÍCHA, M. Conversion of an old brewery into a 21st century culture and social centre. In The 29th AIVC Conference in 2008. AIVC. Kyoto, Japan: AIVC, 2008. p. 67-72. ISBN: 2-930471-27-1.
Detail

OSTRÝ, M. Heat Storage for Energy Demand Reduction in Low-energy Buildings. In CESB 07 Prague - Proceedings. Prague: Czech Sustainable Building Society and CBS Servis, 2007. s. 616-621. ISBN: 978-80-903807-8-3.
Detail

FIŠER, J.; JÍCHA, M.; VIŠČOR, P. Možnosti redukce spotřeby energie na klimatizaci kabin osobních automobilů. In XXVII. setkání kateder mechaniky tekutin a termomechaniky. 1. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2008. s. 71-77. ISBN: 978-80-7043-666-0.
Detail

KALOUSEK, M. Efficiency of internal heat gains in passive houses. In Zborník přednášek z medzinárodnej konfeencie BODOVY A PROSTREDIE 2009. 1. Bratislava: STU - Vydavatelsvo STU, 2009. p. 71-74. ISBN: 978-80-227-3180-5.
Detail

KALOUSEK, M. Akumulace vnitřních zisků do PCM - absorbéru. In Zborník přednášek z medzinárodnej konfeencie BODOVY A PROSTREDIE 2009. 1. Bratislava: EIPD Bratislava, 2009. s. 347-348. ISBN: 978-80-227-3180-5.
Detail

JAROŠ, M.; KOLBÁBEK, A. Vliv zemního výměníku tepla na provoz rekuperační jednotky teplovzdušného vytápění. In 19. konference Klimatizace a větrání 2010. Praha: STP, 2010. s. 55-62. ISBN: 978-80-02-02202-2.
Detail

CHARVÁT, P.; ŠTĚTINA, J.; JAROŠ, M. LATENT HEAT STORAGE IN PASSIVE COOLING OF A WOOD FRAME HOUSE. In ISTP-20 PROCEEDINGS. Victoria, Canada: University of Victoria, 2009. p. 1-6. ISBN: 978-1-55058-404-2.
Detail

ČUPROVÁ, D.; KLÍMOVÁ, S.; KALOUSEK, M. Thermal stability of light atic roofs. In BUDOWNICTWO NISKOENERGETYCZNE - IX MIEDZYNARODOWE SEMINARIUM NAUKOWO-TECHNICZNE, ENERGODOM 2008. Krakow, Polsko: ASTERIAS Sp. z.o.o., 2008. p. 65-71. ISBN: 83-86161-12-4.
Detail

JAROŠ, M.; KOS, J. Simulace tepelné pohody v nízkoenergetickém rodinném domě s teplovzdušným vytápěním. In Simulace budov a techniky prostředí: Sborník 5. konference IBPSA-CZ. Praha: IBPSA-CZ, 2008. s. 163-166. ISBN: 978-80-254-3373-7.
Detail

OSTRÝ, M. Potenciál využití materálů s fázovou změnou v lehkých konstrukcích. Vytápění, větrání, instalace, 2007, roč. 16, č. 3, s. 155-157. ISSN: 1210-1389.
Detail

JANÍREK, M. S.; CHARVÁT, P. Analýza energetické náročnosti větrání pro různé dávky větracího vzduchu. Vytápění, větrání, instalace, 2009, roč. 18., č. 4, s. 158-162. ISSN: 1210-1389.
Detail

CHARVÁT, P.; JÍCHA, M. Experimentální dům pro výzkum větrání. Chlazení, klimatizace, 2008, roč. 14, č. 2, s. 4-6. ISSN: 1211-1171.
Detail

CHARVÁT, P.; JÍCHA, M. Zrekonstruovaný pivovar bude sloužit studentům. Stavební listy, 2007, roč. 13, č. 1, s. 18-21. ISSN: 1211-4790.
Detail

JAROŠ, M.; KOS, J. Kritéria tepelné pohody a jejich splnění v moderním rodinném domě. Strojárstvo/Strojírenství, 2009, roč. 2009, č. mim. júnové, s. 91-92. ISSN: 1335-2938.
Detail

OSTRÝ, M. Utilizationof latent heat storage and applications in building structures. Sovremennyj Naučnyj věstnik, 2009, vol. 67, no. 11, p. 65-72. ISSN: 1561-6886.
Detail

OSTRÝ, M. Snížení tepelné zátěže interiéru budov s využitím akumulace latentního tepla. Vytápění, větrání, instalace, 2009, roč. 18, č. 5, s. 231-235. ISSN: 1210-1389.
Detail

FIŠER, J.; JÍCHA, M. Vliv způsobu modelování distribuce větracího vzduchu na výsledky CFD simulace vnitřního prostředí. Strojárstvo/Strojírenství, 2009, roč. 2009, č. 6, s. 51-52. ISSN: 1335-2938.
Detail

OSTRÝ, M.; Vysoké učení technické v Brně, Brno, CZ: Tepelně akumulační modul na bázi materiálů s fázovou změnou a sestava z těchto modulů. 302477, patent. Praha (2011)
Detail

CHARVÁT, P.: hybridní kolektor; Hybridní vzduchový kolektor. C3/314. (funkční vzorek)
Detail

ŠTĚTINA, J.: PortableADAM; Mobilní měřicí ústředna pro měření teplot. Visteon s r.o. Nový Jičín. URL: http://ottp.fme.vutbr.cz/. (funkční vzorek)
Detail

ŠTĚTINA, J.: H-T; Integrované čidlo teplota, relativní vlhkost. VUT FSI A2/314. URL: http://ottp.fme.vutbr.cz/vysledkyvyzkumu/. (funkční vzorek)
Detail

CHARVÁT, P.: solarní komín; Solární komín s akumulací tepla pomocí materiálů se změnou skupenství. C3. (funkční vzorek)
Detail

Responsibility: Charvát Pavel, doc. Ing., Ph.D.