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Modelling the Thermal Energy Storage of Cementitious Mortars Made with PCM-Recycled Brick Aggregates

Mankel, Christoph ; Caggiano, Antonio ; König, Andreas ; Said Schicchi, Diego ; Nazari Sam, Mona ; Koenders, Eddie (2024)
Modelling the Thermal Energy Storage of Cementitious Mortars Made with PCM-Recycled Brick Aggregates.
In: Materials, 2020, 13 (5)
doi: 10.26083/tuprints-00016107
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

This paper reports a numerical approach for modelling the thermal behavior and heat accumulation/liberation of sustainable cementitious composites made with Recycled Brick Aggregates (RBAs) employed as carriers for Phase-Change Materials (PCMs). In the framework of the further development of the fixed grid modelling method, classically employed for solving the well-known Stefan problem, an enthalpy-based approach and an apparent calorific capacity method have been proposed and validated. More specifically, the results of an experimental program, following an advanced incorporation and immobilization technique, developed at the Institut für Werkstoffe im Bauwesen for investigating the thermal responses of various combinations of PCM-RBAs, have been considered as the benchmark to calibrate/validate the numerical results. Promising numerical results have been obtained, and temperature simulations showed good agreement with the experimental data of the analyzed mixtures.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Mankel, Christoph ; Caggiano, Antonio ; König, Andreas ; Said Schicchi, Diego ; Nazari Sam, Mona ; Koenders, Eddie
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Modelling the Thermal Energy Storage of Cementitious Mortars Made with PCM-Recycled Brick Aggregates
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 16 Januar 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2020
Ort der Erstveröffentlichung: Basel
Verlag: MDPI
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Materials
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 13
(Heft-)Nummer: 5
Kollation: 16 Seiten
DOI: 10.26083/tuprints-00016107
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/16107
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

This paper reports a numerical approach for modelling the thermal behavior and heat accumulation/liberation of sustainable cementitious composites made with Recycled Brick Aggregates (RBAs) employed as carriers for Phase-Change Materials (PCMs). In the framework of the further development of the fixed grid modelling method, classically employed for solving the well-known Stefan problem, an enthalpy-based approach and an apparent calorific capacity method have been proposed and validated. More specifically, the results of an experimental program, following an advanced incorporation and immobilization technique, developed at the Institut für Werkstoffe im Bauwesen for investigating the thermal responses of various combinations of PCM-RBAs, have been considered as the benchmark to calibrate/validate the numerical results. Promising numerical results have been obtained, and temperature simulations showed good agreement with the experimental data of the analyzed mixtures.

Freie Schlagworte: thermal-energy storage, enthalpy method, apparent calorific capacity method, recycled brick aggregates, meso-scale, PCMs, paraffin waxes, Stefan Problem
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-161071
Zusätzliche Informationen:

This article belongs to the Special Issue Energy in Construction and Building Materials

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 624 Ingenieurbau und Umwelttechnik
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Werkstoffe im Bauwesen
Hinterlegungsdatum: 16 Jan 2024 12:25
Letzte Änderung: 17 Jan 2024 14:27
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