@article { author = {Mohammadi, S.M.H.}, title = {Technical and Economic Feasibility Study of the Use of Phase Change Materials (PCMs) in the Combination of Compression Refrigeration and Free Cooling Systems, Case Stusy: A Residential Building in Kerman}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {12}, number = {1}, pages = {51-66}, year = {2022}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2022.10454.3324}, abstract = {Thermal Energy Storage (TES) is a high potential technology for different thermal energy applications. TES technology can be an appropriate approach to fill in the gap between electrical energy supply and demand. One efficient and modern method to store thermal energy is the use of phase-change materials (PCMs). The aim of this research is to study the feasibility of the use of PCM materials in the combination of free cooling and compression refrigeration systems. The combined system should be analyzed from energy and exergy viewpoints, in order to evaluate the amount of saved energy and the system performance upgrade. The medium temperature PCM coupled with the free cooling system, can be charged during the cool night time. During the hot day time, discharging this PCM would lower the temperature of the air entering the condenser and consequently; lower the HVAC system energy consumption. On the other hand, PCM discharge happens during the peak-hours in which the electrical energy price is high. Therefore, using PCM would reduce the building energy bills. Technical and economic results show that the proposed combined system would reduce the total electrical energy consumption up to 4.85%, energy consumption in peak-hours up to 14.76% and the electrical energy bill up to 6.71%.}, keywords = {Compression refrigeration system,Free cooling system,Phase Change Material,Energy and Exergy analysis,economic analysis}, title_fa = {امکان‌سنجی فنی و اقتصادی بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده در ترکیب سیستم‌های سرمایش تراکمی و سرمایش آزاد، مطالعه موردی: یک ساختمان مسکونی در شهر کرمان}, abstract_fa = {ذخیره‌سازی انرژی حرارتی یک فناوری با پتانسیل بالا برای کاربردهای حرارتی متفاوت است که می‌تواند راه مناسبی برای اصلاح شکاف بین عرضه و تقاضای انرژی باشد. یکی از روش‌های نوین و کارآمد در ذخیره‌سازی انرژی حرارتی استفاده از مواد تغییر فاز دهنده است. هدف از این پژوهش تحلیل انرژی و اگزرژی ترکیب دو سیستم سرمایش آزاد و سرمایش تراکمی است که در آن‌ها از مواد تغییرفازدهنده به منظور صرفه‌جویی بیشتر در مصرف انرژی و بهبود عملکرد سیستم، استفاده شده است. ماده‌ تغییر فاز دهنده دما متوسط بکار رفته در سیستم سرمایش آزاد در طول شب با هوای محیط شارژ می‌شود و در طول روز و در طی فرآیند تخلیه، با خنک کردن هوای ورودی به کندانسور سیستم تراکمی، سبب کاهش مصرف انرژی در سیستم خنک کننده ساختمان می‌گردد. از سوی دیگر، تخلیه انرژی حرارتی ذخیره شده در مواد تغییر فاز دهنده در طول ساعات اوج مصرف صورت می‌گیرد. در این ساعات هزینه انرژی بالاتر است و بنابراین با استفاده از این روش ذخیره‌سازی انرژی حرارتی، می‌توان در هزینه‌های انرژی الکتریکی یک ساختمان نیز صرفه‌جویی نمود. بررسی فنی و اقتصادی این سیستم ترکیبی، نشان می‌دهد که 85/4% کاهش مصرف انرژی الکتریکی، 76/14% کاهش در ساعات اوج مصرف و 71/6% کاهش در قبض برق قابل انتظار است.}, keywords_fa = {سیستم سرمایش تراکمی,سیستم سرمایش آزاد,مواد تغییر فاز دهنده,تحلیل انرژی و اگزرژی,مطالعه اقتصادی}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2423.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_2423_a88037bbd939448fae0fac3faa74c49f.pdf} }