ZEMCH 2019 International Conference Proceedings April.2020 | Page 142

A validated conjugate heat transfer model employing enthalpy‐based formulation using ANSYS  have been developed. Different levels of supplied air velocity are numerically tested at range of 4m/s  to 1 m/s. PCM achieved the peak‐temperature drop of 3°C in case of single column of PCM containers  supplying the air with the rate of 4m/s, while supplying the air with lower velocity of 1m/s achieves a  peak‐temperature  drop  of  5.5°C  concluding  that  lower  air  velocity  increased  the  pre‐cooling  performance of the air conditioning duct system. Applying series PCM columns located in the AC duct  system enhanced the pre‐cooling performance and reduced the outlet air temperature to 35°C yielding  a temperature drop up to 11°C due to increased latent heat storage. Integrating PCM‐based pre‐cooling  system cools the inlet air temperature offering a daily heat reduction of 25% for design#1 and 56.6% for  design#2 at velocity 1m/s respectively. Consequently, the cooling capacity applying PCM‐based pre‐ cooling unit reduced by almost 8% for design 1 and 22.5% for design 2 at velocity 1 m/s.    Further investigation in the optimum amount for the PCM to solidify over the nighttime, testing  different PCMs materials performance are under investigation. In addition, analysis of the properties  and  the  state  of  PCM  including  the  number  of  melting/solidification  cycles  that  they  can  undergo  without  degrading  and  a  good  definition  of  fusion/liquefaction  range  and  potential  harmfulness  studies need to be further studied.    Author Contributions: M. Haggag and A. Hassan envisioned the idea and drew the methodology; A. Hassan, M.  Haggag,  and  S.  Abdelbaqi  conducted  the  experiments;  A.  Hassan  and  S.  Abdelbaqi  analyzed  the  data  and  contributed numerical/materials/analysis. The paper was written and reviewed as a joint effort.  Funding: The UAE University funded this research, grant number G00001602  Acknowledgments: The authors would like to express their appreciations to the College of Engineering at the UAE  University for funding this research project.    References  1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 131 M. Khoukhi ,S. Abdelbaqi and A. Hassan:    Yearly Energy Performance Assessment of Employing Expanded  Polystyrene  with  Variable  Temperature  and  Moisture–Thermal  Conductivity  Relationship.  Materials 2019, 12(18), 3000  M. Khoukhi, A. Hassan, S. Al‐Saadi and S. Abdelbaqi. A dynamic thermal response on thermal conductivity  at different temperature and moisture levels of EPS insulation. Case Studies in Thermal Engineering. Volume  14, September 2019, 100481  A. Hasan, K. A. Al‐Sallal, H. Alnoman, Y. Rashid and S. Abdelbaqi. Effect of Phase Change Materials (PCMs)  Integrated into a Concrete Block on Heat Gain Prevention in a Hot Climate. Sustainability 2016, 8(10), 1009  M. Haggag , A. Hassan, S. Abdelbaqi. Phase Change Material to Reduce Cooling Load of Buildings in Hot  Climate. Key Engineering Materials 801, 416‐423  A. Hasan, J. Sarwar, H. Alnoman, S. Abdelbaqi. Yearly energy performance of a photovoltaic‐phase change  material (PV‐PCM) system in hot climate. Solar Energy 146, 417‐429  R.L. Zeng, X. Wang, H.F. Di, F. Jiang, Y.P. Zhang, New concepts and approach for developing energy efficient  buildings: ideal specific heat for building internal thermal mass, Energy Build. Vol. 43 (2011), p. 1081–1090.  Mao, D.M. Pani, M.J. Song, Z. Li, S.M. Deng, Operating optimization form proved energy consumption of a  TAC system affected by night time thermal loads of building envelopes, Energy, 133 (2017), p. 491–501.  A. Hasan, H. Hejase, S. Abdelbaqi, A. Assi, M. Hamdan. Comparative effectiveness of different phase change  materials to improve cooling performance of heat sinks for electronic devices. 2016 Applied Sciences 6 (9),  226.    A. Fallahi , G. Guldentops , M. Tao, S. Granados‐Focil    and S. V. Dessel. Review on solid‐solid phase change  materials  for  thermal  energy  storage:  Molecular  structure  and  thermal  properties.  Applied  Thermal  Engineering 127 (2017) 1427–1441.  Y.  Ma,  X.  Chu,  W.  Li,  G.  Tang,  Preparation  and  characterization  of  poly(methyl  methacrylate‐co‐ divinylbenzene) microcapsules containing phase change temperature adjustable binary core materials, Sol.  Energy Vol. 86 (2012), p. 2056‐2066.  ZEMCH 2019 International Conference l Seoul, Korea