مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر ارتفاع دریچه برگشت هوا بر مصرف انرژی، آسایش‌حرارتی و کیفیت هوا در سیستم توزیع هوای زیرسطحی

نویسندگان
1 تهران، بزرگراه جلال آل احمد، استاد دانشگاه تربیت مدرس، بخش مهندسی مکانیک، اتاق 309
2 دانشگاه تربیت مدرس
چکیده
در این مطالعه، با محاسبه بار سرمایی کویل در سیستم‌های توزیع هوای زیرسطحی، تأثیر دریچه‌های برگشت و خروج مجزا و ارتفاع دریچه برگشت بر مصرف انرژی، شرایط آسایش‌حرارتی و کیفیت هوای داخل مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج تحقیق، هنگامی که ارتفاع دریچه برگشت به ترتیب برابر با 2، 3/1، 65/0 و 3/0 متر است، میزان کاهش مصرف انرژی نسبت به حالت بدون دریچه برگشت برابر با 9/10، 3/15، 9/18و 7/25 درصد می‌باشد. عوامل محدود کننده در میزان این کاهش، شرایط آسایش‌حرارتی ساکنان و کیفیت هوای داخل هستند. به همین منظور به کمک دینامیک سیالات محاسباتی(نرم‌افزار ایرپک با الگوریتم حل سیمپل با استفاده از مدل اغتشاشی صفرمعادله‌ای داخلی)، شاخص‌های آسایش‌حرارتی(میانگین آراء افراد نسبت به شرایط گرمایی محیط و درصد نارضایتی افراد نسبت به شرایط گرمایی محیط)، شاخص نارضایتی حرارتی موضعی(گرادیان عمودی دما) و شاخص کیفیت هوای داخل(عمر متوسط موضعی هوا) با تغییر ارتفاع دریچه برگشت مورد بررسی قرار گرفته است. بر اساس نتایج، با کاهش ارتفاع دریچه برگشت از سقف تا کف، دمای هوای خروجی افزایش یافته و به سبب آن، اختلاف دمای هوا در جهت عمودی نیز افزایش می‌یابد. با بررسی‌های صورت گرفته، انتخاب موقعیت 3/1 متر(مرز بالایی ناحیه سکونت در حالت نشسته) برای دریچه برگشت، سبب صرفه‌جویی 3/15 درصدی در میزان مصرف انرژی با حفظ شرایط آسایش‌حرارتی و کیفیت هوای داخل می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the effect of return air vent height on energy consumption, thermal comfort, and air quality in under floor air distribution system

نویسندگان English

Ghassem Heidarinejad 1
Mohammad Hassan Fathollahzadeh 2
Hadi Pasdar Shahri 2
1 Tehran, Ale Ahmad Ave, Tarbiat Modares University, Department of Mechanical Engineering, Room 309
چکیده English

In this study, by cooling coil load calculation in under floor air distribution systems, the effect of separate location of the return and exhaust vents and return vent height on energy consumption, thermal comfort conditions and indoor air quality have been investigated. Based on the results obtained from this study, when the height of return vent is equal to 2.0, 1.3, 0.65 and 0.3 m, the amount of energy usage reduction compared to no return vent is equal to 10.9, 15.3, 18.9 and 25.7 percent respectively. Limiting factors in the amount of this reduction are thermal comfort of occupants and indoor air quality. To this end, thermal comfort indices (Predicted Mean Vote and Predicted Percentage of Dissatisfied), local thermal discomfort index (Temperature gradient in vertical direction), and indoor air quality index (Mean Local Air Age) have been probed with changing return vent height by CFD methods (AirPak software with SIMPLE algorithm by using Indoor Zero Equation turbulence model). Based on the results, by reducing the height of return vent from ceiling to floor, the exhaust air temperature increased, which causes to temperature gradient increase in vertical direction. The survey was conducted that choosing the location of 1.3 m(upper boundary of occupied space in seated mode) for return vent, causes to 15.3 percent reduction in the amount of energy consumption while maintaining the states of thermal comfort conditions and indoor air quality.

کلیدواژه‌ها English

Under floor air distribution system
energy consumption
Thermal Comfort
Indoor Air Quality