مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

اثرات نرخ تعویض هوا بر آسایش، کیفیت هوا و مصرف انرژی در یک سالن اجتماعات دارای سیستم توزیع هوای زیرسطحی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه بیرجند
2 عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه بیرجند
3 دانشگاه بیرجند
چکیده
تهویه ساختمان‌ها به علت نیاز به بهبود کیفیت هوای داخل و تأمین شرایط مطلوب آسایشی برای ساکنان امری ضروری است. هرچه فضا بزرگتر و جمعیت آن بیشتر باشد، تامین این شرایط پیچیده‌تر می‌شود. در این تحقیق با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و حلگر اپن‌فوم به تحلیل اثرات نرخ تعویض ساعتی بر کیفیت هوای داخل و مصرف انرژی با رعایت قید آسایش حرارتی در یک سالن اجتماعات پرداخته شده است. برای این منظور یک سالن با جمعیت 50 نفر و دارای سیستم توزیع هوای زیر سطحی با دریچه‌های ورود هوا به شکل نواری در مقابل صندلی افراد مدلسازی شده است. همچنین، نرخ تعویض هوای ساعتی در سه حالت 5، 10 و 15 مورد بررسی قرار گرفته است. برای مقایسه بهتر نتایج، با استفاده از مدل دو نقطه‌ای آسایش حرارتی گایج، دمای هوای ورودی در این سه حالت به گونه‌ای تنظیم شده است که میانگین شاخص آسایش حرارتی در ناحیه حضور افراد برابر صفر (حالت خنثی) شود. نتایج نشان می‌دهد که غلظت آلاینده‌ها در ناحیه حضور افراد در حالت‌های نرخ تعویض هوای ساعتی 10 و 15 نسبت به 5 به ترتیب 36 و 46 درصد کاهش یافته که به معنای بهبود کیفیت هوای داخل می‌باشد. از سوی دیگر مصرف انرژی بین 28 تا 69 درصد افزایش می‌یابد. همچنین بر اساس نتایج، با افزایش نرخ تعویض هوای ساعتی نارضایتی موضعی ناشی از کوران به طور محسوسی افزایش یافته و می‌تواند به مقدار 15 درصد نیز برسد
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of air change rate on comfort, air quality and energy consumption in an amphitheater with under-floor air distribution system

نویسندگان English

Mahdi Afzalian 1
Seyed Alireza Zolfaghari 2
Ali Foadadini 3
چکیده English

Nowadays, the building ventilation is an essential process, due to need of improving the air quality and thermal comfort conditions for occupants. Providing the mentioned conditions is more complex for crowded and larger spaces. In this study, the effects of air change rate per hour (ACH) on thermal comfort, indoor air quality and energy consumption in an amphitheater with under floor air distribution system have been investigated by using the computational fluid dynamics and Open Foam numerical solver. For this issue, an amphitheater with 50 occupants has been modeled under the conditions that the air inlet diffusers located in front of seats. Also, the air change rate per hour is assumed to be 5, 10 and 15. For better comparison between the results, inlet air temperature is controlled until the mean of thermal comfort index (TSENS) in the occupied zone equals to zero. The results indicate that for air change rates of 15, 10 in comparison with ACH of 5, the CO2 concentrations in the occupied zone are respectively reduced about 36 and 46 percent and so the indoor air quality is improved. On the other hand, the energy consumption is increased about 28 and 69 percent, respectively. Also, based on the results, by increasing the ACH rate, the draft local discomfort is significantly increased and can be reached at the amount of 15%.

کلیدواژه‌ها English

Amphitheater
Thermal Comfort
Indoor Air Quality
energy consumption
Air Change rate