مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

تحلیل عملکرد یک سیستم تهویه مطبوع متمرکز به منظور تامین شرایط آسایش حرارتی در هنگام خواب

نویسندگان
1 عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند
2 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند
چکیده
در تحقیق حاضر، تاثیرات دبی و دمای هوای ورودی بر عملکرد یک سیستم تهویه مطبوع متمرکز مخصوص خواب مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور یک سیستم تهویه مطبوع متمرکز مخصوص حالت خواب، شامل یک تخت و دو دریچه ورود و خروج هوا به ترتیب در بالای سر فرد و زیر تخت در نظر گرفته شده و برای شرایط مذکور، معادلات مربوط به جریان، انرژی و آسایش حرارتی به کمک حلگر اپن فوم به صورت عددی حل شده است. همچنین در تحقیق حاضر، شرایط آسایش حرارتی، نارضایتی حرارتی موضعی و ضریب بهره‌وری انرژی برای سیستم تهویه متمرکز در هنگام خواب مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که عملکرد سیستم مذکور به طور چشمگیری به دبی و دمای هوای ورودی وابسته است. به طوری که دبی کم برای جریان ورودی می‌تواند موجب توزیع ناهمگن دما و سرعت شده و در نتیجه وضعیت نامناسبی را به لحاظ آسایش حرارتی ایجاد می‌کند. همچنین، جهت بهره‌مندی از مزایای سیستم تهویه متمرکز بایستی از بکار بردن دبی‌های بسیار بالا نیز پرهیز شود؛ چراکه در دبی ها بالا، محدوده وسیعی از اتاق به جای ناحیه خواب فرد تحت تاثیر سیستم تهویه قرار می‌گیرد. همچنین نتایج حاکی از آن است که با افزایش دبی ضریب بهره‌وری انرژی کاهش می‌یابد و مقدار آن به ازای دبی 120 لیتر بر ثانیه به کمتر از 5/1 می‌رسد که این امر نشان دهنده مزیت پایین بکار گیری سیستم‌های تهویه مطبوع متمرکز به لحاظ مصرف انرژی در دبی‌های بالا می‌باشد
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Performance analysis of a task/ambient air conditioning system for providing the thermal comfort conditions during sleep

نویسندگان English

Seyed Ali Reza Zolfaghari 1
Ali Foadaddini 2
Seyed Mohammad Hoshmand 2
چکیده English

In this research, the effects of flow rate and temperature of supply air on the performance of a bed-based task/ambient air conditioning system (TAC) have been investigated. For this reason, a bed-based task/ambient air conditioning system including a bed, a supply air inlet on the top of the occupant's head and a return air outlet under the bed have been considered and for the mentioned conditions, the equations of flow, energy and thermal comfort have been solved by OpenFoam numerical solver. Also, the thermal comfort conditions, local thermal discomfort and energy utilization coefficient have been evaluated in the present study. The results show that the performance of the mentioned system significantly depends on the supply air temperature and flow rate. So that, the low supply air flow rates may cause non-uniform temperature and velocity distributions and this leads to unpleasant thermal comfort conditions. Also, in order to achieve the benefits of TAC systems, using of high supply air flow rates must be avoided because in high flow rates a wide area of the room is affected by supply air instead of the bed zone. Also, the results indicate that the energy utilization coefficient decreases with supply air flow rate increment. Therefore, this coefficient has reached to less than 1.5 in 120 lit/s air flow rate that demonstrate the low advantage of using TAC systems in high supply air flow rates.

کلیدواژه‌ها English

Task/ambient air conditioning system
Thermal Comfort
sleep conditions
energy utilization coefficient