بهينه سازي سيستم گرمايش هيبريدي ساختمان هاي مسكوني در اقليم هاي مختلف ايران جهت تامين آسايش حرارتي

Hybrid heating system optimization of a residential building at different climates in Iran to have thermal comfort

هدف از اين مطالعه، بهينه سازي سيستم گرمايش هيبريدي در يك ساختمان مسكوني براي اقليم هاي مختلف در ايران به منظور كاهش اتلافات حرارتي در ساختمان هم زمان با تامين آسايش حرارتي مي باشد. دماي خشك، رطوبت نسبي و سرعت جريان هوا از عوامل تاثير گذار بر آسايش حرارتي بوده كه در اقليم هاي مختلف، متفاوت مي باشند. در سيستم هيبريدي، از سيستم گرمايش جابجايي براي گردشهوا، تامين رطوبت و گرمايش اوليه تا 10 درجه سليسيوس و از گرمكن تابشي جهت تامين آسايش حرارتي در اقليم هاي مختلف استفاده مي شود. براي شبيه سازي، يك مانكن مجازي با ابعاد و شكل فيزيولوژيكي واقعي به صورت ايستاده درون يك اتاق قرارگرفته و جريان اطراف آن حل شده است. براي بررسي ميدان جريان، انتقال حرارت و آسايش حرارتي معادلات حاكم حل و مدل K-? ,RNG و Do براي مدل سازي اثرات مغشوش و تابشي استفاده شده است. نتايج اين تحقيق در مقايسه با نتايج ارايه شده در ساير مراجع از مطابقت خوبي برخوردار است. تاثير سرعت، دماي ورودي، دما و سطح گرمكن بر آسايش حرارتي و مقدار بهينه آنها در هر اقليم تعيين شده است. در سيستم هيبريدي توزيع جريان اطراف شخص همگن شده و در سرعت كمتر ضمن تامين آسايش، ميزان اتلافات حرارتي كاهش مي يابد.

The aim of this paper is to optimized hybrid thermal system in a residual building for various climates in Iran having thermal comfort and reduce heat losses. Thermal comfort is affected by temperature, humidity and velocity of the air flow. These parameters are different in various climates. The conventional method is used to circulate airflow, to provide the humidity and heat the air in the room around 10?. than it is raised to the thermal comfort condition by radiant heater. In this simulation a 3D model of a virtual standing thermal manikin with real dimensions is considered. The governing equations for obtaining the thermal comfort condition are numerically solved. K-?, RNG and DO methods are used for turbulence and radiation respectively. The obtained numerical results have a good agreement with the experimental results reported in the literature. The affect of inlet temperature and velocity, temperature and surface of the heater on the thermal comfort and their optimized values are determined in various climates. The results indicate that flow field around the manikin is more uniform in the hybrid system. The thermal comfort occurs in lower temperature and this causes the heat transfer losses to be decreased.