مطالعه و مقايسه اثر پانل‌‌هاي سرمايش تابشي سقفي و ديواري بر توزيع دما، سرعت و انتقال حرارت در يك اتاق مسكوني

Study and comparison of effects of ceiling and wall radiant cooling panels on temperature and velocity distributions and heat transfer in a room

يك روش مدرن براي سرمايش ساختمان‌‌ها استفاده از سيستم سرمايش تابشي است كه در مقايسه با ديگر سيستم‌‌ها هم در موضوع صرفه‌جويي انرژي و هم در مقوله آسايش ساكنين، نقاط قوت بسياري دارد. در اين تحقيق عددي ميدان جريان، توزيع دما و انتقال حرارت در يك اتاق در دو وضعيت استفاده از پانل سرمايش تابشي سقفي و ديواري مدل‌سازي شده‌ است. بررسي‌‌ها با فرض دماي طرح خارج دو شهر تهران و سمنان انجام شده و تاثير حضور فردي ساكن با در نظر گرفتن يك مكعب با شار حرارتي ثابت در مركز اتاق بررسي شده است. نتايج نشان داد‌هاند توزيع دماي عمودي و افقي در اتاق تقريباً يكنواخت و حداكثر سرعت مطلق هوا در فضاي اتاق در محدوده 2/0 متر بر ثانيه است. در سرمايش سقفي و ديواري به ترتيب حداقل 58% و 65% از سهم انتقال حرارت به پانل تابشي است و وجود مدل انساني آن را افزايش مي‌دهد. افزايش دماي پانل سهم تابش را كاهش مي‌دهد ولي افزايش دماي طرح خارج آن را افزايش مي‌دهد. سرمايش ديواري مصرف انرژي كمتري دارد و از نظر توزيع دما و سرعت آسايش حرارتي مطلوب‌تري تامين مي‌كند.

An advance cooling method for buildings is use of radiant cooling system, which is not only economically feasible but also enhances thermal comfort for occupants. In this numerical study the flow and temperature fields and heat transfer in a room equipped with radiant cooling panel, either on the ceiling or on the wall, are studied. Outside summer design temperatures of Tehran and Semnan have been considered and to model the presence of an occupant a cube is placed in the center of the room with its external walls having constant heat flux. The results show that the vertical and horizontal temperature distributions become uniform and the maximum absolute air speed is around 0.2 m/s. The share of radiation heat transfer to the ceiling or the wall cooling panel is at least 58% or 65%, respectively, which increases due to presence of a human model. The net radiation decreases by increasing the panel temperature, but increases by increasing the outside temperature. The wall cooling uses less energy and regarding temperature and velocity distribution provides a better comfort condition.