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Selected Abstracts

Untersuchung des Wärmeschutzes von Außenecken über unbeheizten Kellern in Wohngebäuden , die Achillesferse von massiven Außenwänden mit äußerer Wärmedämmung?

BAUPHYSIK, Issue 4 2004
Christoph Geyer Dr. rer. nat.
Außenwände von Wohngebäuden werden häufig als massive Mauerwerkswände mit einer außenliegenden Wärmedämmung erstellt. Bei dieser Wandkonstruktion trennt aber der Mauerwerkssockel der massiven Außenwand im Erdgeschoß die Wärmedämmebene der Außenwand von der Wärmedämmebene der Kellerdecke über einem unbeheizten Keller. Hierdurch entsteht eine linienförmige Wärmebrücke. Die für den Mindestwärmeschutz kritischste Stelle tritt an der Außenecke im Erdgeschoß auf, wo sich je zwei dieser linienförmigen Wärmebrücken überlagern. Daher wird die minimale raumseitige Oberflächentemperatur an dieser Ecke für die Beurteilung des Mindestwärmeschutzes der Konstruktion herangezogen. Durch eine Vielzahl von dreidimensionalen Wärmebrückenberechnungen werden die Konstruktionseigenschaften der angrenzenden ebenen Bauteile herausgearbeitet, welche die minimale, raumseitige Oberflächentemperatur in der Außenecke über einem unbeheizten Keller und damit den Mindestwärmeschutz der Konstruktion beeinflussen. Es zeigt sich, daß eine minimale raumseitige Oberflächentemperatur in der Außenecke von 12, 6 °C erst mit Wärmedurchlaßwiderständen der Tragschale bzw. der gesamten Wandkonstruktion nachgewiesen werden kann, die wesentlich höher als 1, 2 m2K/W sind. Damit ist für diese Art von Außenwänden ein Mindestwärmeschutz nach Tabelle 3, DIN 4108-2 [1] mit einer Anforderung an den Wärmedurchlasswiderstand von R , 1,2 m2K/W nicht ausreichend, um den Mindestwärmeschutz auch für die Außenecke im Erdgeschoß rechnerisch nachweisen zu können. Es wird daher vorgeschlagen, ergänzende Hinweise in die Norm aufzunehmen. Examination of the thermal insulation characteristics of external corners above unheated basements in dwellings , the Achilles' heel of heavy-weight external walls with thermal insulation on the outside? External walls in dwellings consist often of a heavy-weight wall and a thermal insulation fixed outside. With this construction the insulation of the external wall is separated by the plinth of the external wall from the thermal insulation incorporated in the slab above an unheated basement. This results in a thermal bridge along the edge of the basement slab. The most critical point of the construction with regard to thermal protection occurs at the exterior corner at ground floor level, where two linear thermal bridges overlay. For this reason the minimum inner surface temperature of the corner is used to estimate the heat protection of the construction. A number of calculations of the minimum temperature at the interior surface of this three dimensional thermal bridge is performed to evaluate the parameters of the adjacent construction details which affect the minimum temperature at the inner surface of the corner. To reach the minimum temperature at he inner surface of the corner of 12.6 °C demanded by the German standard DIN 4108-2 as the minimum requirement of heat protection for thermal bridges, thermal resistances of the whole wall construction much higher than 1.2 m2K/W are necessary. For this construction type of exterior walls a thermal resistance of 1.2 m2K/W as demanded in table 3 of the German standard DIN 4108-2 as a minimum heat insulation for exterior walls can be shown to be insufficient to assure a minimum temperature of 12.6 °C at the inner surface of the corner at ground floor level. Thus it is proposed to add additional notes concerning this construction type in this standard. [source]

An experimental and mathematical study of efforts of a novel photovoltaic-Trombe wall on a test room

INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH, Issue 6 2008
Ji Jie
Abstract A novel photovoltaic-Trombe wall (PV-TW) is proposed and investigated experimentally and theoretically in this paper. The PV-TW was installed at the south-facing external wall of an environmental chamber that carried two identical test rooms. Both of the test rooms have a double window of the same size. One test room was installed with the PV-TW (known as the PV-TW room), and the other without PV-TW (known as the reference room). The influence of the PV-TW on the thermal environment of the test room was investigated under different operating conditions. The experimental results show the dual benefits of the PV-TW system: improving the room thermal condition and at the same time generating electricity. Compared with the reference room, the maximum indoor temperature was found to be 5,7°C higher in winter, and the daily electrical output reached about 0.3,kWh with a PV cell area of 0.72,m2. Also, a detailed model is given to evaluate the performance of PV-TW theoretically, and the PV-TW room is simulated under one certain operating condition. The simulated and measured air temperatures of PV-TW room are found to be in good agreement. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd. [source]

Rules-of-thumb of implementing short electric band heaters (length to diameter ratio <1.5) for external heating of pipe flows

INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGY RESEARCH, Issue 2 2002
X. D. Chen
Abstract Short electric band heaters (L/Di<1.5) are constructed for the ease of implementation in small scale heating applications. They are usually mounted side-by-side in series along the external wall of a pipe for heating the fluid within the pipe. There are no rules-of-thumb available about designing such a system to achieve good uniformity of the temperature profile at the pipe inner surface beforehand. Non-uniformity can cause preferential fouling at hotter spots. This study focuses on the axial uniformity of heating along a pipe inside which the heated fluid if flowing. The situation has been simplified a great deal in mathematical terms from the corresponding conventional conjugate problem considered previously due to the small temperature rise in the fluid flow through one section of the pipe which is heated by one band heater. Similarity parameter sets have been deduced and verified by numerical simulations. The worst scenario of non-uniformity for such short band heaters, that is when L/Di=1.5, is presented in this paper. This may be used for designing a system to minimize the non-uniformity in terms of choosing the right pipe material, percentage of heater wire coverage in the band heater, etc. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd. [source]

Untersuchung des Wärmeschutzes von Außenecken über unbeheizten Kellern in Wohngebäuden , die Achillesferse von massiven Außenwänden mit äußerer Wärmedämmung?

BAUPHYSIK, Issue 4 2004
Christoph Geyer Dr. rer. nat.
Außenwände von Wohngebäuden werden häufig als massive Mauerwerkswände mit einer außenliegenden Wärmedämmung erstellt. Bei dieser Wandkonstruktion trennt aber der Mauerwerkssockel der massiven Außenwand im Erdgeschoß die Wärmedämmebene der Außenwand von der Wärmedämmebene der Kellerdecke über einem unbeheizten Keller. Hierdurch entsteht eine linienförmige Wärmebrücke. Die für den Mindestwärmeschutz kritischste Stelle tritt an der Außenecke im Erdgeschoß auf, wo sich je zwei dieser linienförmigen Wärmebrücken überlagern. Daher wird die minimale raumseitige Oberflächentemperatur an dieser Ecke für die Beurteilung des Mindestwärmeschutzes der Konstruktion herangezogen. Durch eine Vielzahl von dreidimensionalen Wärmebrückenberechnungen werden die Konstruktionseigenschaften der angrenzenden ebenen Bauteile herausgearbeitet, welche die minimale, raumseitige Oberflächentemperatur in der Außenecke über einem unbeheizten Keller und damit den Mindestwärmeschutz der Konstruktion beeinflussen. Es zeigt sich, daß eine minimale raumseitige Oberflächentemperatur in der Außenecke von 12, 6 °C erst mit Wärmedurchlaßwiderständen der Tragschale bzw. der gesamten Wandkonstruktion nachgewiesen werden kann, die wesentlich höher als 1, 2 m2K/W sind. Damit ist für diese Art von Außenwänden ein Mindestwärmeschutz nach Tabelle 3, DIN 4108-2 [1] mit einer Anforderung an den Wärmedurchlasswiderstand von R , 1,2 m2K/W nicht ausreichend, um den Mindestwärmeschutz auch für die Außenecke im Erdgeschoß rechnerisch nachweisen zu können. Es wird daher vorgeschlagen, ergänzende Hinweise in die Norm aufzunehmen. Examination of the thermal insulation characteristics of external corners above unheated basements in dwellings , the Achilles' heel of heavy-weight external walls with thermal insulation on the outside? External walls in dwellings consist often of a heavy-weight wall and a thermal insulation fixed outside. With this construction the insulation of the external wall is separated by the plinth of the external wall from the thermal insulation incorporated in the slab above an unheated basement. This results in a thermal bridge along the edge of the basement slab. The most critical point of the construction with regard to thermal protection occurs at the exterior corner at ground floor level, where two linear thermal bridges overlay. For this reason the minimum inner surface temperature of the corner is used to estimate the heat protection of the construction. A number of calculations of the minimum temperature at the interior surface of this three dimensional thermal bridge is performed to evaluate the parameters of the adjacent construction details which affect the minimum temperature at the inner surface of the corner. To reach the minimum temperature at he inner surface of the corner of 12.6 °C demanded by the German standard DIN 4108-2 as the minimum requirement of heat protection for thermal bridges, thermal resistances of the whole wall construction much higher than 1.2 m2K/W are necessary. For this construction type of exterior walls a thermal resistance of 1.2 m2K/W as demanded in table 3 of the German standard DIN 4108-2 as a minimum heat insulation for exterior walls can be shown to be insufficient to assure a minimum temperature of 12.6 °C at the inner surface of the corner at ground floor level. Thus it is proposed to add additional notes concerning this construction type in this standard. [source]

Preparation of oily core polyamide microcapsules via interfacial polycondensation,

POLYMER INTERNATIONAL, Issue 4 2003
L Soto-Portas
Abstract Microcapsules obtained by interfacial polycondensation from an original system based on the polyaddition of specific di- or polyamines and more classical acyl chloride molecules were studied. The originality of the system lies in the fact that the encapsulated agent is the internal phase allowing its incorporation without an organic solvent, which is an advantage from the point of view of environmental protection. Once the optimal parameters of the emulsion were determined, the membrane formation was studied by optimizing the emulsification and reaction times in relation to simultaneous acyl chloride hydrolysis. The microcapsules were obtained by interfacial polycondensation between an excess of amine functions (diamine and diethylenetriamine) and acyl chloride (sebacoyl chloride and 1,3,5-benzene tricarbonyl trichloride) from an oil-in-water emulsion in the presence of 88% hydrolyzed poly(vinyl alcohol) as a surfactant. Various formulations in terms of COCl concentration, crosslinking agent concentration, excess of amine functions, emulsification and reaction times were prepared. The hydrolysis of acyl halide functions is the main parameter which influences the growth of the membrane. The increase in acyl chloride function concentration allows compensation for that lost by hydrolysis, and increases the encapsulation yield to about 90%. The degree of crosslinking of the membrane was controlled in order to minimize the subsequent release of oil by the addition of trifunctional monomers. An optimal formulation was developed offering high encapsulation yield and optimal elastic behaviour. Almost spherical capsules, with a membrane thickness of approximately 500,nm, relatively smooth internal walls and crumpled external walls, were observed by scanning electron microscopy. © 2003 Society of Chemical Industry [source]

Untersuchung des Wärmeschutzes von Außenecken über unbeheizten Kellern in Wohngebäuden , die Achillesferse von massiven Außenwänden mit äußerer Wärmedämmung?

BAUPHYSIK, Issue 4 2004
Christoph Geyer Dr. rer. nat.
Außenwände von Wohngebäuden werden häufig als massive Mauerwerkswände mit einer außenliegenden Wärmedämmung erstellt. Bei dieser Wandkonstruktion trennt aber der Mauerwerkssockel der massiven Außenwand im Erdgeschoß die Wärmedämmebene der Außenwand von der Wärmedämmebene der Kellerdecke über einem unbeheizten Keller. Hierdurch entsteht eine linienförmige Wärmebrücke. Die für den Mindestwärmeschutz kritischste Stelle tritt an der Außenecke im Erdgeschoß auf, wo sich je zwei dieser linienförmigen Wärmebrücken überlagern. Daher wird die minimale raumseitige Oberflächentemperatur an dieser Ecke für die Beurteilung des Mindestwärmeschutzes der Konstruktion herangezogen. Durch eine Vielzahl von dreidimensionalen Wärmebrückenberechnungen werden die Konstruktionseigenschaften der angrenzenden ebenen Bauteile herausgearbeitet, welche die minimale, raumseitige Oberflächentemperatur in der Außenecke über einem unbeheizten Keller und damit den Mindestwärmeschutz der Konstruktion beeinflussen. Es zeigt sich, daß eine minimale raumseitige Oberflächentemperatur in der Außenecke von 12, 6 °C erst mit Wärmedurchlaßwiderständen der Tragschale bzw. der gesamten Wandkonstruktion nachgewiesen werden kann, die wesentlich höher als 1, 2 m2K/W sind. Damit ist für diese Art von Außenwänden ein Mindestwärmeschutz nach Tabelle 3, DIN 4108-2 [1] mit einer Anforderung an den Wärmedurchlasswiderstand von R , 1,2 m2K/W nicht ausreichend, um den Mindestwärmeschutz auch für die Außenecke im Erdgeschoß rechnerisch nachweisen zu können. Es wird daher vorgeschlagen, ergänzende Hinweise in die Norm aufzunehmen. Examination of the thermal insulation characteristics of external corners above unheated basements in dwellings , the Achilles' heel of heavy-weight external walls with thermal insulation on the outside? External walls in dwellings consist often of a heavy-weight wall and a thermal insulation fixed outside. With this construction the insulation of the external wall is separated by the plinth of the external wall from the thermal insulation incorporated in the slab above an unheated basement. This results in a thermal bridge along the edge of the basement slab. The most critical point of the construction with regard to thermal protection occurs at the exterior corner at ground floor level, where two linear thermal bridges overlay. For this reason the minimum inner surface temperature of the corner is used to estimate the heat protection of the construction. A number of calculations of the minimum temperature at the interior surface of this three dimensional thermal bridge is performed to evaluate the parameters of the adjacent construction details which affect the minimum temperature at the inner surface of the corner. To reach the minimum temperature at he inner surface of the corner of 12.6 °C demanded by the German standard DIN 4108-2 as the minimum requirement of heat protection for thermal bridges, thermal resistances of the whole wall construction much higher than 1.2 m2K/W are necessary. For this construction type of exterior walls a thermal resistance of 1.2 m2K/W as demanded in table 3 of the German standard DIN 4108-2 as a minimum heat insulation for exterior walls can be shown to be insufficient to assure a minimum temperature of 12.6 °C at the inner surface of the corner at ground floor level. Thus it is proposed to add additional notes concerning this construction type in this standard. [source]