بکارگیری سیستم‌های گرمایش انفرادی؛ راهکاری مؤثر برای دستیابی به شرایط آسایش حرارتی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند

2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند بیرجند، صندوق پستی 376/97175، zolfaghari@birjand.ac.ir

3 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه بیرجند، بیرجند

چکیده

در تحقیق حاضر، میزان مصرف انرژی یک سیستم گرمایش انفرادی با در نظر گرفتن قید آسایش حرارتی در یک اتاق نمونه مورد ارزیابی قرار گرفته و با سیستم گرمایش غیر انفرادی مقایسه شده است. اتاق مذکور  به ابعاد 7/2×3×4 متر مکعب است و شامل میز، صندلی، مدلی تقریبی از بدن انسان، یک دریچه‌ی خروجی هوا و چهار دریچه ورودی هوا برای سیستم تهویه انفرادی می‌باشد. برای انجام محاسبات و حل معادلات حاکم از حلگر عددی اپن­فوم استفاده شده است. نتایج حاکی از آن است که شاخص احساس حرارتی میانگین افراد (PMV)‌ در محل حضور فرد در سیستم‌ گرمایش غیر انفرادی توزیع یکنواخت‌تری نسبت به سیستم انفرادی دارد. با این وجود، پارامتر نارضایتی حرارتی موضعی ناشی از کوران برای سیستم گرمایش انفرادی در محدوده‌ی مجاز (کمتر از 20%) قرار گرفته است. همچنین، توان مصرفی سیستم‌ گرمایش انفرادی بسیار کمتر از سیستم گرمایش غیر انفرادی گزارش شد، به طوری که صرفه‌جویی در انرژی در حدود 70 تا 85 درصد حاصل گردید. در وضعیت گرمایش انفرادی، شرایط مطلوب آسایش حرارتی و مصرف انرژی کمینه از بین حالت‌های مورد بررسی در سرعت 1 متر بر ثانیه به‌ازای دمای 5/34 درجه سلسیوس به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


 J. Kaczmarczyk, A. K. Melikov, Z. Bolashikov, L. Nikolaev, P. O. Fanger, Human response to five designs of[1] personalized ventilation, HVAC&R Research, Vol. 12, No. 2, pp. 367-384, 2006.

[2] H. Zhang, D. E. Kim, E. Arens, E. Buchberger, F. Bauman, C. Huizenga, Comfort, perceived air quality, and work performance in a low-power task-ambient conditioning system, Center for the Built Environment (CBE), University of California, Berkeley, pp. 1-45, 2008.

[3] B. Yang, C. Sekhar, A. K. Melikov, Ceiling mounted personalized ventilation system in hot and humid climate-An energy analysis, Energy and Buildings, Vol. 42, No. 12, pp. 2304-2308, 2010.

[4] L. Lan, Z. Lian, X. Zhou, C. Sun, H. Huang, Y. Lin, J. Zhao, Pilot study on the application of bedside personalized ventilation to sleeping people, Building and Environment, Vol. 67, pp. 160-166, 2013.

[5] M. Chludzińska, A. Bogdan, The effect of temperature and direction of airflow from the personalised ventilation on occupants' thermal sensations in office areas, Building and Environment, Vol. 85, pp. 277-286, 2015.

]6[ ا. دیمی، س. ع. ذوالفقاری، س. م. ملک‌جعفریان، ع. فؤادالدینی، س. س. موسوی‌نسب، بررسی سیستم‌های سرمایش انفرادی و غیر انفرادی از نقطه‌نظر مصرف انرژی با اعمال قید آسایش حرارتی، دومین کنفرانس بین‌المللی و سومین همایش ملی کاربرد فناوری‌های نوین در علوم مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، اسفند ماه 1394.

]7[ م. صنیعی‌نژاد، مبانی جریان‌های آشفته و مدل‌سازی آن‌ها، انتشارات دانش نگار،  تهران، چاپ اول، 1388.

[8] H. B. Awbi, Ventilation of Buildings, Second Edittion, London: Spon Press, 2005.

]9[ م. معرفت، و ا. امیدوار، آسایش حرارتی(رهیافتی در بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان)، انتشارات کلید آموزش، تهران، چاپ اول، 1387.

[10] ISO7730, Moderate Thermal Environments: Determination of the PMV and PPD indices and specication of the conditions for thermal comfort, International Standards Organization, 1994.

[11] ASHRAE, ASHRAE Standard 55-2013, Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy, Atlanta, 2013