Enhancing building energy efficiency: Innovations in glazing systems utilizing solid-solid phase change materials
Notice bibliographique
Résumé
This study investigates the energy efficiency of a double-glazing window (DGW) integrating a solid–solid phase change material (SSPCM) with limited thickness, applied to the inner glass pane within the air gap. Numerical model, validated against experimental data, is developed using a finite volume method in ANSYS Fluent. In this model, the Discrete Ordinates (DO) model is applied to simulate radiation, while the enthalpy-porosity approach is used to capture the solidification and melting processes in the phase change material . With this model, the energy performance of the system is analyzed under various transient temperature values (10 to 30 °C) and ranges (1 to 5 °C) during the coldest and hottest days of the year, as well as during cloudy and sunny days in Montreal (Dfb), Vancouver (Cfb), and Miami (Aw). According to the obtained results in Montreal, the DGW-SSPCM system consistently saves energy under summer sunny conditions, with optimal performance when the SSPCM remains transparent. However, it incurs energy losses in cloudy days, where the energy lost is 2.3 times greater than the energy saved in sunny days. In Vancouver, the system shows consistent energy savings, particularly at T c = 30 °C, with average savings of 20.5 kJ (23 %) under summer sunny conditions. The system is most beneficial in Vancouver, where winter energy savings in cloudy days (50.6 kJ) are 7.1 times greater than the losses in sunny days (7.1 kJ). In Miami, the system results in energy losses by 60 % and 5 % (at T c = 30 °C) under both summer sunny and cloudy conditions, respectively, indicating unsuitability for its climate. During winter sunny conditions, all three cities experience energy losses, with Vancouver showing the lowest of 7.1 kJ (3 %) and Montreal the highest of 64.4 kJ (19 %) at T c = 30 °C. In winter cloudy conditions, the system saves energy in all cities, with the highest savings in Miami of 54.5 kJ (26 %) at T c = 30 °C. Overall, the SSPCM-DGW system has proven to be beneficial in Vancouver across various conditions in terms of energy and visual performance. These findings highlight the necessity of considering localized climate factors when designing and implementing energy-efficient glazing systems. Finally, the SSPCM-DGW system has provided complete visual clarity during office hours, making it more suitable for commercial buildings.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».