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Contributions to Books:

A. Korjenic, T. Bednar:
"Phase Change Materials" integrated into vertically perforated clay units - innovative systems for passive climatisation of energy-efficient buildings";
in: "ZI Annual 2010 / Jahrbuch 2010", issued by: Bau Verlag; Bauverlag BV GmbH, Gütersloh, 2010, (invited), ISBN: 978-3-7625-3638-3, 55 - 73.



English abstract:
The basic objective of this research project was to fi rst determine
the temperature-dependent specifi c heat capacity of
three selected PCMs in order to then test their effects on the
thermal properties of building components.
Various investigations were conducted for the purpose of
appraising the constructional-physicostructural benefi ts of
using PCMs to stabilize temperatures and reduce the heating
and cooling requirements of buildings. Within the scope
of this research project, it was also intended to clarify whether
and to which extent increasing the heat capacity of clay
building materials would effect the energy performance of
buildings exposed to different outdoor-climate conditions.
With the aid of the simulation program "buildopt", different
variants in terms of location, thickness and phasechange
temperature of PCM fi llings in vertically perforated
clay units were investigated, fi rst for an eight-zone model
representing a single-family home. Then, the relevant impacts
on the building`s heating and cooling requirements
and on the resultant operative room temperature were profiled.
In addition, it was shown for a case in point (an existing,
partially cellared single-family home with approx. 130 mē
fl oor space) which energy consumption levels can be
achieved as functions of the selected form of construction
(read: heat storage capacity) under diverse climatic conditions,
and which optimization options are still available.
These investigations now serve as the basis for the development
of a new, PCM-fi lled clay masonry unit for exterior
and interior walls. Thanks to their PCM content, these newgeneration
bricks are intended to give the enclosed spaces
the benefi t of high thermal storage capacity, hence effectively
improving summertime thermal protection while minimizing
or even nullifying the need for air-conditioning energy. As a positive side effect, a minor reduction in heating
energy requirement should also be realized, depending on
the glass fraction.

German abstract:
Das grundlegende Ziel dieser Forschungsarbeit war zunächst
die experimentelle Bestimmung der temperaturabhängigen
spezifi schen Wärmekapazität für drei ausgewählte PCMs,
um anschließend den Einfl uss ihrer thermischen Eigenschaften
auf Bauteile testen zu können.
Es wurden verschiedene Untersuchungen durchgeführt,
um den bautechnisch-bauphysikalischen Nutzen des Einsatzes
der PCMs zur Temperaturstabilisierung sowie die Reduktion
des Heizwärme- bzw. Kühlbedarfs in Gebäuden zu
überprüfen. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit sollte auch
die Frage geklärt werden, ob und in welchem Ausmaß Wärmekapazitätserhöhungen von Ziegelwerkstoffen Einfl uss auf
die energetische Performance von Gebäuden bei unterschiedlichen
Außenklimaten haben.
Mithilfe des Simulationsprogramms "buildopt" wurden
zuerst für ein Achtzonenmodell, das ein Einfamilienhaus abbilden
soll, verschiedene Varianten mit unterschiedlicher
Lage, Stärke und Phasenwechseltemperatur der PCM-Füllungen
im Hochlochziegel untersucht. Anschließend stellte
man die Auswirkungen dieser auf den Heizwärme- und Kühlbedarf sowie auf die sich einstellende operative Raumtemperatur dar.
Ergänzend dazu wurde am Beispiel eines vorhandenen
teilunterkellerten Einfamilienhauses (ca. 130 mē) gezeigt,
welche Energieverbrauchswerte in Abhängigkeit von
der ausgewählten Bauweise bzw. Speicherfähigkeit der
Konstruktion, bei verschiedenen Klimaten, erreicht werden
können und welche Optimierungen noch möglich sind.
Diese Untersuchungen sind die Grundlagen für die Entwicklung
eines neuen Außen- und Innenwandziegels mit PCM-Füllungen. Die neue Ziegelgeneration sollte durch den PCM-Einsatz eine hohe Wärmespeicherfähigkeit der Räume gewährleisten, also effektiv zur Verbesserung des sommerlichen Wärmeschutzes und zur damit erreichten MinimieInrung bzw. zum Verzicht auf den Energiebedarf
für Klimatisierungszwecke beitragen.
Als positiver Nebeneffekt soll auch eine geringe Reduktion des Heizwärmebedarfs, je nach Verglasungsanteil, realisiert werden.

Created from the Publication Database of the Vienna University of Technology.