ZEMCH 2019 International Conference Proceedings April.2020 | Page 133

New Perspective of Phase Change Material  Application for Energy Efficient Building    Mahmoud Haggag  1 *, Ahmed Hassan  2  and Shaimaa Abdelbaqi  3       3   *  1 2 United Arab Emirates University, Al‐Ain, UAE ; [email protected]  United Arab Emirates University, Al‐Ain, UAE ; [email protected]  United Arab Emirates University, Al‐Ain, UAE ; [email protected]    Correspondence: [email protected]    Abstract:  Phase  change  materials  (PCMs)  offer  great  potential  as  a  latent  heat  energy  storage  technique to provide energy efcient systems in new and existing residential buildings. Due to their  unique characteristic of high storage densities and latent heat properties, PCMs provide opportunities  for  greater  energy  storage  in  many  applications  for  residential  buildings  including  space  heating/cooling.    This  paper  aims  to  understand  the  potentials  of  applying  PCM‐system  (Paraffin  waxes  and  Salt  hydrate) in harsh hot climate, assessing the effects of employing it on the thermal behavior of building  applying the PCM based pre‐cooling system and providing recommendations regarding the design  and  implementation  of  PCM  in  building.  In  this  study  PCM  based  air  pre‐cooling  concept  will  be  examined and evaluates its performance in extremely hot climate of UAE. The drop in the outlet air  temperature  of  the  duct  system  quantifies  the  cooling  effect.  A  paraffin  waxes  and  salt  hydrate  is  characterized. A paraffin based PCM with melting range of 30–33°C was selected for its preferable  properties and integrated in containers placed in the test chamber mimic the air conditioning duct  system,  and  its  cooling  effect  is  monitored.  A  Conjugate  heat  transfer  model  employing  enthalpy‐ based formulation is developed to predict the optimized PCM container size and optimum airflow  rate  validated  with  experimental  data.  Single  and  series  columns  of  PCM  containers  subjected  to  different levels of supplied air velocity at range of 1 m/s ‐ 4m/s are evaluated. Employing series of  PCM enclosures at low air velocity of 1m/s enhanced the pre‐cooling performance and reduced the  outlet air temperature to 35°C yielding a temperature drop up to 11°C.    Keywords:  Phase  Change  Material,  Paraffin  Wax,  Energy  Efficiency,  Air  Pre‐cooling,  Air‐ Conditioning, UAE.                New Perspective of Phase Change Material Application for Energy Efficient Building 122