بررسی عددی سرمایش ساختمانهای مجهز به سقف استوانه ای به وسیله مبدل زمین به هوا

Abstract

در تحقیق حاضر، سامانه سرمایش ترکیبی شامل مبدل حرارتی زمین به هوا و سقف استوانه‌ای مورد مطالعه قرار گرفته است. در سامانه پیشنهادی، مبدل حرارتی زمین به هوا به عنوان سامانه سرمایش غیرفعال و سقف استوانه‌ای به عنوان تهویه‌گر طبیعی، برای تحقق شرایط آسایش حرارتی و نیز تامین بار برودتی مورد نیاز ساختمان در شهر سمنان استفاده شده‌اند. ابتدا هوای بیرون با عبور از روی سقف سرعت گرفته و کاهش فشار آن باعت تخلیه هوای داخل ساختمان می‌گردد که این خلا نسبی در اتاق هوای خنک شده در کانال زیرزمینی را به داخل ساختمان وارد می‌کند و باعث سرمایش اتاق می‌شود. شبیه‌سازی جریان هوا در مبدل حرارتی زمین به هوا، سقف استوانه‌ای و اتاق توسط نرم‌افزار فلوئنت به صورت سه‌بعدی حل شد، برای این کار ساختمان و مبدل حرارتی در یک کانال به ابعاد 120×40×40 متر به عنوان فضای محاسباتی قرار داده شده‌اند. سپس با داده‌های به ‌دست آمده، دمای خروجی از مبدل حرارتی زمین به هوا به صورت عددی با کد رایانه‌ای متلب محاسبه گردید و در نهایت دمای نهایی اتاق به دست آورده شد. نتایج نشان می‌دهد که سامانه معرفی شده توانایی برقراری شرایط آسایش حرارتی را با 2 لوله Lr=7.14 و dr=0.082 برای فضای مورد بررسی در شهر سمنان را داراست. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده، گشودگی مناسب برای دهانه سقف برابر Ar=0.082 است. در این تحقیق، اثر عوامل مختلف بر میانگین دمای اتاق مانند سرعت باد، قطر گشودگی دهانه سقف، قطر، طول و تعداد لوله‌های مبدل حرارتی زمین به هوا بررسی شد.