بررسی جامع شرایط آسایش حرارتی انسان در یک اتاق مجهز به سامانه سرمایشی سقفی تابشی

Abstract

در این مطالعه، فرآیند سرمایش و شرایط آسایش حرارتی در یک اتاق شامل انسان و مجهز به سامانه سرمایش سقفی تابشی، به‌صورت عددی بررسی شده است. اتاق تحت تأثیر تابش مستقیم خورشیدی به دیوار خارجی و پنجره پوشش‌دار بوده و شبیه‌سازی‌ها در چهار جهت اصلی جغرافیایی، برای گرم‌ترین روز میانگین 10 سال اخیر شهر تهران انجام شده است. مدل‌های k-ε رینولدز پایین، مختصات گسسته و ری-تریسینگ برای شبیه‌سازی جریان هوا، تشعشع و تابش خورشید استفاده شدند و شرایط آسایش حرارتی با مدل فنگر ارزیابی شد. نتایج نشان داد اتاق با دیوار خارجی غربی در ساعت 14 به بیشترین بار سرمایی نیاز دارد و دمای سطح سقف باید در حدود12C تنظیم شود. در صورت استفاده از شیشه شفاف، این دما باید به7C کاهش یابد و 27 درصد بار سرمایی بیشتری نیاز است. همچنین استفاه از شیشه پوشش‌دار موجب کاهش شاخص پی‌ام‌وی و درصد نارضایتی شد؛ برای دیوار خارجی غربی در ساعت 14، پی‌ام‌وی از 0.5 به 0.32 و نارضایتی از 10.2 به 7.1 درصد کاهش یافت. نارضایتی ناشی از اختلاف دمای عمودی در تمامی حالات کمتر از 3 درصد بود، اما نارضایتی ناشی از کف گرم اتاق در حالت دیوار خارجی مشرف‌به شرق و غرب و شیشه شفاف از حد مطلوب بیشتر بوده و به مقدار 25.1 و 25.5 درصد می رسد. همچنین، نارضایتی ناشی از نرخ کوران در تمامی حالات کمتر از 10 درصد بود.