چکیده : 

افزایش روزافزون مصرف انرژی در کشور به تدریج به یکی از مشکلات کلان اقتصادی و اجتماعی تبدیل میگردد. هرچند کشور عزیزمان از نظر منابع انرژی فسیلی بسیار غنی است، اما مصرف غیر بهینه انرژی خسارات جبرانناپذیری را بر بودجه کشور تحمیل مینماید. این موضوع اهمیت بررسی پارامترهای موثر بر سیستمهای جدید گرمایشی چون گرمایش از کف در محیطهای مسکونی و اداری را نمایان میسازد. دراین پایاننامه با استفاده از روشهای عددی، آرایشهای مختلف  گرمایش از کف و نقش پوشش روی آنها مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه مقایسه آن با سیستمهای متمرکز از نظر آسایش حرارتی و مصرف انرژی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد پارامترهایی چون عمق قرارگیری لولهها و آرایش لولهها تاثیر زیادی بر نرخ انتقال حرارت تابشی و شرایط آسایش حرارتی در اتاق دارند. سه روش چیدمان مختلف گرمایش کفی در یک اتاق مدل با چهار مرز سرد مورد بررسی قرار گرفت و مشخص گردید با شرایط فوق بهترین مدل، آرایش حلزونی و بهترین عمق پوشش روی لوله ها چهار سانتیمتر میباشد. همچنین توزیع دما در کف و دمای هوای اتاق و سرعت هوا در اتاق در شرایط مختلف مورد بررسی قرار گرفت و نسبت به سیستمهای متمرکز از نظر شرایط آسایش حرارتی مقایسه شد. در پایان نتایج عددی با جداول عملیاتی و محاسباتی هندبوکهای تاسیساتی مورد استفاده در اجرا  مقایسه گردیده است.

کلمات کلیدی: تابش، گرمایش از کف، لوله گذاری در کف، بهینه سازی

لوله های pex-al-pex

لوله های pex-al-pex

فهرست مطالب

فصل1  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..  1

1-1. مقدمه :  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….  2

تجربه کشورهای صنعتی نشان داده است که رشد اقتصادی وتوسعه صنعتی به عنوان پیش شرط های استقلال ملی و اقتدار سیاسی به عوامل مختلفی از جمله انرژی و بهره وری مناسب از آن بستگی دارد. بخش ساختمان در مصرف انرژی کشور از اهمیت خاصی برخوردار است. به طوری که آمار ارائه شده توسط سازمان بهینه سازی مصرف سوخت کشور نشان می دهد حدود30% از گاز طبیعی و 25 % از فرآورده های نفتی کشور در بخش ساختمان مصرف میشود. آمارها نشان می دهد کشورایران با دارا بودن حدود 1 % از جمعیت کل جهان حدود

9% از فرآورده های نفتی جهان را مصرف می کند. آگاهی از این آمار که شایسته میهن عزیزمان نمی باشد باید هر متخصص آرمان اندیش را به چاره یابی تحریک نماید . یکی از بهترین روش های کاهش مصرف انرژی در بخش ساختمان استفاده از سیستم گرمایش از کف است. این طرح در نیمه اول قرن گذشته میلادی در برخی از کشورها مطرح گردید ولی به دلیل حضور منحصر به فرد لوله های فلزی و امکان پوسیدگی آن ها طرح مذکور با استقبال چندانی رو به رو نشد. با توسعه علم بشری دراوایل دهه 1950 میلادی پلیمر PEX ابداع گردید . هم اکنون لوله های PEX-AL-PEX به عنوان رقیب جدی در مقابل لوله های فلزی قدرت نمایی نموده اند. سیستم های گرمایش از کف، به دلیل تامین همزمان دو پارامتر مهم آسایش دمایی ساکنان و صرفه جویی در مصرف انرژی (به میزان 30 % نسبت به سایر روش های گرمایی ) انقلابی عظیم در صعنت تاسیسات به وجود آورده اند.

1-2. مروری بر کارهای انجام شده  ……………………………………………………………………………………………………………………….  2

در سال 1988 هانیبوچی و هوکوی[1] اصول تبادل حرارتی جابجائی و تابش در یک اتاق با گرمایش کفی را مورد مطالعه قرار داده اند .طبق نظر آنها، سطوح داخلی اتاق با دریافت تابش از کف گرم می شوند، و مکانیزم جابجایی باعث مبادله حرارت بین هوا و سطوح داخلی اتاق می شود .مکانیزم تابش بطور مستقیم بر هوای اتاق اثری ندارد و تنها می تواند اختلاف دما بین سطوح داخلی اتاق را کاهش دهد .بهرحال بررسی های انجام شده بر روی نحوه عملکرد اینگونه سیستمها حاکی از این است که انتقال حرارت از طریق تابش نقش غالب را بر عهده دارد . در سال 1998 یو[2] ، سیستم گرمایش کفی و سیستم گرمایش متمرکز را به کمک آنالیز اکسرژی از نظر اقتصادی بررسی و مقایسه نمود.

نتایج حاکی از اقتصادی تر بودن سیستم گرمایش کفی بود. در سال 1999 آوبی و همکارش[3] ، جابجایی ترکیبی آزاد و اجباری روی سطوح گرم شده اتاق را مورد مطالعه قرار دادند .ضریب انتقال حرارت را در سطوح مختلف کف، سقف و دیوارها با هم مقایسه کردند و مشخص شد که ضریب انتقال حرارت سقف نسبت به دیوارها و کف بیشتر است. در سال 2000 بیلگن[4] ، اثر یک پارتیشن جزئی را در محفظه بسته بررسی نمود. او مسئله را برای عدد رایلی بین104 و 1011 بررسی کرد . نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در حالتی که پارتیشن در محفظه وجود داشته باشد، تا عدد رایلی108جریان آرام و از 108به بالا جریان مغشوش می شود. در حالتی که دو پارتیشن باشد، یا پارتیشن موجود از دیواره داغ دورتر باشد انتقال حرارت نسبت به حالتی که یک پارتیشن باشد یا پارتیشن موجود به دیواره داغ نزدیکتر باشد، کمتر است. در سال 2001 گلُبِیوسکی و همکارش[5] ، یک میدان دمای سه بعدی در یک محل با سیستم گرمایش کفی را بصورت گذرا مورد مطالعه عددی قرار دادند. آنها نتایج را بر حسب زمان برای نقاط مختلف ارائه نمودند. در سال2002 ویتزمن و همکارانش[6]، به بررسی عددی سیستم گرمایش کفی پرداخته و تأثیر نوع سازه سنگین  و سبک بر بازده سیستم گرمایش کفی و سیستم گرمایش معمولی در حالت ایده آل را مورد بررسی قرار دادند .آنها نشان دادند که در سازه سنگین، راندمان سیستم گرمایش کفی 20 % بیشتر از سیستمهای گرمایش معمولی و در سازه سبک، نیز راندمان سیستم گرمایش کفی 10 % بیشتر از سیستمهای گرمایش معمولی می  باشد. همچنین چو و همکارش[7] ، در سال 2002 با بررسی عددی و آزمایشگاهی سیستمهای گرمایش کفی و کنترل دمای اتاق، بازده و میزان مصرف انرژی را بدست آوردند در سال 2002 ووک بیک و همکارش[8] ، اثر تابش سطح را در داخل محفظه بسته بررسی نمودند .آنها اختلاف دمای دو سطح راست و چپ را 600 درجه کلوین و سطوح بالا و پائین را عایق در نظر گرفته و نتایج را در دو حالت با تشعشع و بدون تشعشع بصورت تابعی از زمان ارائه نمودند .نتایج کار آنها نشان می دهد که در حالت با تشعشع دو سطح بالا و پائین سریعتر از حالت بدون تشعشع گرم می شود و در نتیجه باعث می شود که چرخش و حرکت سیال در زمانهای اولیه زودتر شروع شود .مثلاً در حالت بدون تشعشع در زمان 50 ثانیه سرعت برابر( m/s 365/0 ) است . ولی در حالت با تشعشع در زمان 30 ثانیه همین مقدار سرعت را داریم که این به خاطر اثر تشعشع روی سطوح بالا و پائین و گرم شدن سریع سطوح می باشد  امیدوار[9] ، در سال 1383 ه . ش، عملکرد حالت پایدار سیستمهای گرمایش از کف هیدرونیک از نظر مصرف انرژی و آسایش حرارتی را بررسی کرد. همچنین اثرات ساختار حرارتی ساختمان نظیر عایقکاری سطوح جانبی و پوشش کف رابر عملکرد سیستمهای گرمایش از کف مورد بررسی قرار داد. در نهایت با تعریف بازده قانون دوم برای اینگونه سیستمها، بازده حرارتی آنهارا با سیستمهای کاملاً بازگشت پذیر مقایسه نمود .

1-3. هدف و روش انجام پروژه : ……………………………………………………………………………………………………………………………  4

دراین تحقیق اثر نوع چیدمان شبکه لوله کشی گرمایش از کف بر روی شرایط آسایش انسان به صورت عددی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. به عنوان نمونه یک اتاق به ابعاد 4×3 متر با چهار مرز سرد انتخاب شده سپس با نرم افزار Carrier بار حرارتی با شرایط آب و هوایی تهران مورد مطالعه قرار گرفت. درا بتدا شبکه بندی های مختلف کاربردی سیستم گرمایش از کف مورد تحلیل عددی قرار داده شد. سپس بر اساس طرحی از یک فضای دلخواه میدان دما به صورت سه بعدی تحلیل شد و اثر پارامترهایی همچون نوع آرایش لوله ها د رکف و عمق قرار گیری لوله ها را روی میدان دمایی فضا وشرایط آسایش انسان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته شد. درنهایت مشاهده می شود که مناسب است شبکه آرایش لوله در کف بر اساس تعداد دیوارهای خارجی انجام شودو بیشترین  شار حرارتی مربوط به شبکه حلزونی می باشد و بهترین عمق لوله ها در کف جهت دستیابی به شرایط آسایش ( cm 4 ) می باشد و اشاره ای به طرح های جدید لوله های مصرفی در شبکه لوله کشی گرمایشی از کف گردیده است.در فصل سوم به بررسی روشهای شبکه بندی پرداخته شده است به دلیل اهمیت بحث جابجایی و تشعشع در سیستم گرمایش از کف و نیز جهت انتخاب مدل مناسب برای مساله مورد نظر و انجام محاسبات دقیق در مبحث چهارم به بررسی و مطالعه معادلات جابجایی تشعشع پرداخته می شود. در فصل پنجم نتیجه گیری با توجه به خروجی نرم افزار FLUENT داده شده است و نتایج به صورت نمودار و تصاویر ارائه و بررسی می گرددوسیستم گرمایش از کف با سیستم متمرکز مقایسه  واز نظر مصرف انرژی و آسایش حرارتی بررسی شده است در انتها خلاصه و منابع آورده شده است.

نمونه ای از شبکه بندی با سازمان و بی سازمان

نمونه ای از شبکه بندی با سازمان و بی سازمان

فصل 2 سیستم گرمایش از کف

2-1. سیستم گرمایش از کف: …………………………………………………………………………………………………………………………….  6

‫ﺳﯿﺴﺘﻢ ﮔﺮﻣﺎﯾﺶ ﮐﻔﯽ را ﻣﯽ ﺗﻮان در ﺳﻪ ﻣﺪل ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻧﺮژی ﻫﺎی ﺣﺮارﺗﯽ آﺑﮕﺮم (ﻫﯿﺪروﻧﯿﮏ) ‫ﻫﻮای ﮔﺮم واﻧﺮژی اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ اﺟﺮا ﻧﻤﻮد. ﮐﻪ ﻫﺮ ﺳﻪ روش ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﺑﻬﯿﻨﻪ ﻧﻤﻮدن ﻣﺼﺮف اﻧﺮژی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ‫روش ﻫﺎی دﯾﮕﺮ ﺣﺮارﺗﯽ ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ زﯾﺎد در ﺣﺎل ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻫﺰﯾﻨﻪ ﺑﺎﻻی ﺗﻮﻟﯿﺪ ‫واﻧﺘﻘﺎل اﻧﺮژی اﻟﮑﺘﺮﯾﮑﯽ در ﮐﺸﻮر، وﻇﺮﻓﯿﺖ ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ ﮐﻤﺘﺮ ﻫﻮا ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ آب از ﺳﻪ ﻣﺪل ذﮐﺮ ﺷﺪه ﻣﺪل ‫ﺳﯿﺴﺘﻢ ﮔﺮﻣﺎﯾﺶ ﮐﻔﯽ ﺗﻮﺳﻂ آﺑﮕﺮم در ﻟﻮﻟﻪ ﻫﺎ ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﺧﻮاص و ﻣﺰﯾﺖ ﻫﺎی ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دوﻣﺪل ‫دﯾﮕﺮ ﺑﯿﺸﺘﺮ ﻣﻮرد ﺗﻮﺟﻪ و رﺷﺪ وﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.

2-2. لوله های مورد استفاده در سیستم گرمایش از کف :  …………………………………………………………………………………………  6

2-3. مزایای سیستم گرمایش کفی:  ………………………………………………………………………………………………………………….  8

2-4 محدودیت ها ومعایب گرمایش از کف :  ………………………………………………………………………………………………………….  13

2-5. کاربرد های سیستم گرمایشی کفی:  …………………………………………………………………………………………………………  13

2-5- 1 اماکن مسکونی:  ………………………………………………………………………………………………………………………………  14

2-5- 2 واحدهای تجاری آموزشی:…………………………………………………………………………………………………………………….  14

2-5- 3 کشاورزی:   …………………………………………………………………………………………………………………………………….  15

2-5- 4 ذوب برف:   ……………………………………………………………………………………………………………………………………..  15

2-6. روش اجرای سیستم های گرمایشی از کف : …………………………………………………………………………………………………16

2-7. روش های آرایش لوله های  گرمایش از کف (آرایش لوله ها) :  …………………………………………………………………………..  17

کانتور های دمای کفی در پوشش پنج سانتی

کانتور های دمای کفی در پوشش پنج سانتی

فصل 3 شبکه بندی

3-1 مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..  21

‫ﯾﮑﯽ از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻢ در ﺣﻞ ﻋﺪدی ﻣﻌﺎدﻻت ﺑﺎ ﻣﺸﺘﻘﺎت ﺟﺰﺋﯽ اﯾﺠﺎد ﺷﺒﮑﻪ ﺑﻨﺪی ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ . ﺑﺎ اﯾﺠﺎد ‫ﯾﮏ ﺷﺒﮑﻪ ﺑﻨﺪی ﻣﻨﺎﺳﺐ، ﻣﯽ ﺗﻮان ﺣﻞ ﯾﮏ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﻌﺎدﻻت دﯾﻔﺮاﻧﺴﯿﻞ را ﺗﺎ ﺣﺪ زﯾﺎدی ﺳﺎده ﻧﻤﻮد ‫وﺑﺎﻟﻌﮑﺲ اﻧﺘﺨﺎب ﻧﺎﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﺤﻞ ﻧﻘﺎط ﺷﺒﮑﻪ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﺪ ﺑﺎﻋﺚ ﻧﺎﭘﺎﯾﺪاری ﯾﺎ ﻋﺪم ﻫﻤﮕﺮاﯾﯽ در ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ‫ﮔﺮدد. در ﺷﺒﮑﻪ ﻫﺎی ﺳﺎزﻣﺎن ﯾﺎﻓﺘﻪ، ﻧﻘﺎط ﺷﺒﮑﻪ را ﺑﻪ ﺳﺎدﮔﯽ ﻣﯽ ﺗﻮان ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻤﻮد وﺑﺎ اﻧﺪﯾﺴﻬﺎی در ‫اﻣﺘﺪاد ﺧﻄﻮط ﺷﺒﮑﻪ ﻧﺎﻣﮕﺬاری ﮐﺮد . اﻓﺰون ﺑﺮ روش ﻫﺎی ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻣﺤﺪود ﺑﺮای ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت ‫دﯾﻔﺮاﻧﺴﯿﻠﯽ ﺣﺎﮐﻢ ﺑﺮ ﺟﺮﯾﺎن (ﻣﻌﺎدﻻت ﺑﻘﺎء) دو روش ﻋﺪدی دﯾﮕﺮ ﻧﯿﺰ وﺟﻮد دارد . اﯾﻦ روﺷﻬﺎ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ ‫از روش ﺣﺠﻢ ﻣﺤﺪود وروش اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﮐﻪ ﻫﺮ دو روش اﻧﺘﮕﺮاﻟﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ . ﯾﻌﻨﯽ از ﻣﻌﺎدﻟﻪ ﻫﺎی ‫دﯾﻔﺮاﻧﺴﯿﻞ اوﻟﯿﻪ در ﻓﻀﺎی ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﻧﺘﮕﺮال ﻣﯽ ﮔﯿﺮﯾﻢ وﺳﭙﺲ آﻧﺮا ﺑﻪ روش ﻋﺪدی ﺣﻞ ﻣﯽ ﮐﻨﯿﻢ . ‫ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ در روﺷﻬﺎی ﺣﺠﻢ ﻣﺤﺪود، ﯾﺎ اﻟﻤﺎن ﻣﺤﺪود ﺷﺒﮑﻪ را ﻣﺴﺘﻘﯿﻤﺎ در ﻓﻀﺎی ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ ﻣﻮﺟﻮد اﯾﺠﺎد ‫ﻣﯽ ﮐﻨﯿﻢ .ﺑﺮای اﯾﺠﺎد ﺣﺠﻤﻬﺎ ﯾﺎ اﻟﻤﺎﻧﻬﺎ روﺷﻬﺎی ﻣﺨﺘﻠﻔﯽ وﺟﻮد دارد . در ﯾﮏ روش داﻣﻨﻪ ﺣﻞ را در ‫ﻓﻀﺎی دو ﺑﻌﺪی ﺑﻪ ﻣﺜﻠﺜﻬﺎ ﯾﺎ ﭼﻬﺎر ﺿﻠﻌﯿﻬﺎ(ﯾﺎ ﻫﺮ ﻧﻮع ﭼﻨﺪ ﺿﻠﻌﯽ دﯾﮕﺮ) ﺗﻘﺴﯿﻢ ﻣﯽ ﮐﻨﯿﻢ ودر ﻓﻀﺎی ﺳﻪ ‫ﺑﻌﺪی ﻫﺮﻣﻬﺎ ﯾﺎ ﺷﺶ وﺟﻬﯽ ﻫﺎ را ﺑﻪ ﮐﺎر ﻣﯽ ﺑﺮﯾﻢ .در ﺣﺎﻟﺖ ﮐﻠﯽ، ﻧﻘﺎط ﺷﺒﮑﻪ ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ ﺑﺎ ﺧﻄﻮط ‫ﺷﺒﮑﻪ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﻧﺒﺎﺷﻨﺪ .از اﯾﻦ رو ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻧﻘﺎط ﺷﺒﮑﻪ ﺑﺎﯾﺪ ﺟﺪاﮔﺎﻧﻪ اﻧﺠﺎم ﮔﯿﺮد .اﯾﻦ ﻧﻮع ﺷﺒﮑﻪ را ﺷﺒﮑﻪ ﺑﯽ ‫ﺳﺎزﻣﺎن ﻣﯽ ﮔﻮﯾﻨﺪ. ‫ﻣﻬﻤﺘﺮﯾﻦ ﻓﺎﯾﺪه ﺷﺒﮑﻪ ﺑﯽ ﺳﺎزﻣﺎن اﺳﺘﻔﺎده آﺳﺎن آن ﺑﺮای ﻗﻠﻤﺮوﻫﺎی ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ(ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻫﺎی ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ)ﻣﯽ‫ﺑﺎﺷﺪ. ‫در اﯾﻦ ﻓﺼﻞ، روﺷﻬﺎی ﮐﻠﯽ ﺷﺒﮑﻪ ﺑﻨﺪی ﻣﻮرد ﺑﺤﺚ ﻗﺮار ﻣﯿﮕﯿﺮﻧﺪ .ﺑﺤﺜﻬﺎ ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ دو ﺑﻌﺪی ﻣﺤﺪود ‫اﺳﺖ، اﻣﺎ‫ﻧﺘﺎﯾﺞ در ﺣﺎﻟﺖ ﺳﻪ ﺑﻌﺪی ﻧﯿﺰ ﻣﻌﺘﺒﺮ اﺳﺖ .

3-2 شبکه بندی سازمان یافته:  ……………………………………………………………………………………………………………………..  21

3-3. شبکه بی سازمان:  ……………………………………………………………………………………………………………………………..  24

3-4 شبکه تطبیقی :  ………………………………………………………………………………………………………………………………….  24

3-5. نتیجه گیری :  …………………………………………………………………………………………………………………………………….  27

کانتور هاس سرعت در صفحه طولی در گرمایش کفی

کانتور هاس سرعت در صفحه طولی در گرمایش کفی

فصل4 بررسی معادلات جابجایی و تشعشعی

4-1. مقدمه  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………..  29

‫اﮔﺮ ﭼﻪ ﻧﺎم ﺳﯿﺴﺘﻤﻬﺎی ﮔﺮﻣﺎﯾﺶ ﮐﻔﯽ، ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﺎﺑﺸﯽ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ اﻣﺎ ﻧﻤﯽ ﺗﻮان از ﻧﻘﺶ ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ و ‫ﻫﺪاﯾﺖ در آﻧﻬﺎ ﺻﺮﻓﻨﻈﺮ ﻧﻤﻮد .ﺑﺮای ﺗﻬﯿﻪ ﺟﺪاول وﻧﻤﻮدارﻫﺎ، ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت وﺳﯿﻌﯽ اﻧﺠﺎم ﮔﺮﻓﺘﻪ وﻓﺮﻣﻮل ﻫﺎ ‫وﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﻣﺘﻨﻮﻋﯽ ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ اﺛﺮات ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ وﺗﺎﺑﺶ را ﺑﻄﻮر ﻫﻤﺰﻣﺎن در ﻧﻈﺮ ﻣﯿﮕﯿﺮﻧﺪ .در ‫اﯾﻦ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت، ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎﯾﯽ ﻧﻈﯿﺮ دﻣﺎی ﺳﻄﺢ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﭘﺎﻧﻠﻬﺎ، ﻣﻘﺪار ﺣﺮارت دﻓﻊ ﺷﺪه از ﮐﻒ ‫ﻋﺎﯾﻖ ﮐﺎری ﺷﺪه، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻋﺎﯾﻖ، ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺮارﺗﯽ ﭘﻮﺷﺶ ﭘﺎﻧﻠﻬﺎ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ . ‫اﻧﺘﻘﺎل ﮔﺮﻣﺎ ﭘﯿﺶ ﺑﯿﻨﯽ اﻧﺘﻘﺎل اﻧﺮژی اﺣﺘﻤﺎﻟﯽ ﻧﺎﺷﯽ از اﺧﺘﻼف دﻣﺎ ﺑﯿﻦ اﺟﺴﺎم ﻣﺎدی اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﻪ ﺳﻪ ‫روش ﻫﺪاﯾﺖ، ﺟﺎﺑﺠﺎﯾﯽ وﺗﺎﺑﺸﯽ ﺻﻮرت ﻣﯽ ﮔﯿﺮد.

4-2 انتقال حرارت هدایتی:  …………………………………………………………………………………………………………………………..  29

4-3. انتقال حرارت جابجایی:  …………………………………………………………………………………………………………………………..  30

4-4. انتقال حرارت جابجایی آزاد  ………………………………………………………………………………………………………………………  31

4-5. –  مدل کردن جابجایی آزاد در محفظه بسته:  ………………………………………………………………………………………………..  32

4-5- 1-  اجرای محاسبات گذرا:………………………………………………………………………………………………………………………..  33

4-5- 2 اجرای حالت پایدار(با استفاده از مدل بوزینسک):  …………………………………………………………………………………………  33

4-5- 3 توضیح مدل بوزینسک:  ……………………………………………………………………………………………………………………….  33

4-6 -انتقال حرارت تشعشعی :  ……………………………………………………………………………………………………………………  34

4-6-1. تشعشع در یک فضای محصور وبسته:…………………………………………………………………………………………………….  35

4-7. -مدل سازی تابش:  …………………………………………………………………………………………………………………………….  35

4-7- 1 -مدل منطقه ای تابش :  …………………………………………………………………………………………………………………….  35

4-7- 2 -مدل های شار تابش :  ………………………………………………………………………………………………………………………36

4-7- 3. معادلات شار تابش برای حالت دو بعدی :  ……………………………………………………………………………………………….  38

4-7- 4 معادلات عمل کننده :…………………………………………………………………………………………………………………………..  39

4-7- 5 معادله انتقال حرارت تابشی :  ……………………………………………………………………………………………………………..  41

4-7- 6 مدلهای تشعشع ومعادلات انتقال حرارت تابشی : ……………………………………………………………………………………..  42

4-7- 7 خواص تشعشع مورد نیاز در هر یک از مدلهای تابشی :  ……………………………………………………………………………..  47

4-7- 8 انتخاب مدل مورد نظر: ………………………………………………………………………………………………………………………  48

4-7- 9. انتقال حرارت تابشی محفظه با محیط غیر شرکت کننده:  ……………………………………………………………………………  50

4-7- 10. انتقال حرارت تابشی خارجی: ………………………………………………………………………………………………………….  50

4-8. آشفتگی :………………………………………………………………………………………………………………………………………..  50

4-9. مدلهای آشفتگی  …………………………………………………………………………………………………………………………….  52

4-9- 1. مدلهای کلاسیک:  …………………………………………………………………………………………………………………………  52

4-9- 2. شبیه سازی ادی بزرگ……………………………………………………………………………………………………………………  52

4-9- 3. – مدل  -K  …………………………………ا……………………………………………………………………………………………….  52

4-9- 4. همگرایی و پایداری ………………………………………………………………………………………………………………………..  54

کانتور دما در صفحه عرضی اتاق در گرمایش متمرکز

کانتور دما در صفحه عرضی اتاق در گرمایش متمرکز

فصل5  مدل سازی و نتیجه گیری

5-1. مقدمه :  ………………………………………………………………………………………………………………………………………..  57

‫در ﺳﺎﻟﻬﺎی اﺧﯿﺮ ﺗﻼش زﯾﺎدی ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ از ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﻫﺎی راﯾﺎﻧﻪ ﺑﺮای ﻃﺮاﺣﯽ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﺗﻬﻮﯾﻪ ‫ﻣﻄﺒﻮع وﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﭘﺪﯾﺪه ﻫﺎی ﺣﺎﮐﻢ ﺑﺮآن اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد .ﻓﻌﺎﻟﯿﺖ ﻫﺎی اﻧﺠﺎم ﺷﺪه را ﻣﯿﺘﻮان ﺑﻪ دو ﮔﺮوه ‫اﺻﻠﯽ ﺗﻘﺴﯿﻢ ﮐﺮد:
‫1- ﺗﻬﯿﻪ ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺑﺎرﻫﺎی ﮔﺮﻣﺎﯾﯽ وﺳﺮﻣﺎﯾﯽ واﻧﺘﺨﺎب دﺳﺘﮕﺎﻫﻬﺎ را ﺑﺪون ﻧﯿﺎز ﻣﺮاﺟﻌﻪ ‫ﺑﻪ ﺟﺪاول وﻧﻤﻮدارﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻧﺠﺎم ﻣﯽ دﻫﻨﺪ ﻣﺎﻧﻨﺪ .ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی ﺗﺎﺳﯿﺴﺎﺗﯽ ‪ Carrierﯾﺎ ‪. HVAC
‫2- اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺑﺮاﺳﺎس دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﺑﺮای ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ وﺑﺮرﺳﯽ ﺟﺮﯾﺎن ‫ﺳﯿﺎل واﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﺗﻬﯿﻪ ﺷﺪه اﻧﺪ ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻧﺮم اﻓﺰار ‪. Fluentاﮐﺜﺮ اﯾﻦ ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎ ﺑﺮ ﭘﺎﯾﻪ ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت ‫ﻧﺎوﯾﺮ -اﺳﺘﻮﮐﺲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﭘﺪﯾﺪه ﻫﺎﯾﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ اﻏﺘﺸﺎش وﺗﺎﺑﺶ را ﻣﺪل ﺳﺎزی ﻣﯿﮑﻨﻨﺪ . ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ‫ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎ اﻣﮑﺎن ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ دﻗﯿﻖ ﺟﺮﯾﺎن ﻫﺎی ﻃﺒﯿﻌﯽ واﺟﺒﺎری ﻫﻮا در داﺧﻞ ﻓﻀﺎﻫﺎی ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن وﻏﯿﺮه‫ﻓﺮاﻫﻢ ﺷﺪه اﺳﺖ.
‫ﻣﺪﻟﺴﺎزی ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻮا واﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت در ﺗﻬﻮﯾﻪ ﻣﻄﺒﻮع ﺑﻪ ﮐﻤﮏ دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﻧﺘﺎﯾﺞ ذﯾﻞ ‫را ﺑﺪﻧﺒﺎل دارد:
‫1- ﻣﺸﺨﺺ ﮐﺮدن ﺟﺮﯾﺎن ﻫﻮای ﺗﻬﻮﯾﻪ ﺷﺪه، ﺗﻮزﯾﻊ دﻣﺎ ورﻃﻮﺑﺖ، ﺟﺮﯾﺎن آﻻﯾﻨﺪه ﻫﺎ وﺧﻂ ﺳﯿﺮ ذرات ‫ﻗﺎﺑﻞ ﺗﻨﻔﺲ
‫2- اﻣﮑﺎن ﻋﯿﺐ ﯾﺎﺑﯽ ﻣﺆﺛﺮ ﮐﻪ از ﻃﺮﯾﻖ ﺗﺠﺮﺑﯽ ﻣﺸﮑﻞ ﯾﺎ ﻏﯿﺮ ﻣﻤﮑﻦ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ.
‫3- ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ رﺳﺎﻧﺪن زﻣﺎن واﺣﺘﻤﺎل ﺧﻄﺎ وﻫﺰﯾﻨﻪ ﺗﺼﺤﯿﺢ ﻋﯿﻮب ﺳﯿﺴﺘﻢ .
‫4 -ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ رﺳﺎﻧﺪن زﻣﺎن وﻫﺰﯾﻨﻪ ﻃﺮاﺣﯽ از ﻃﺮﯾﻖ ﺑﻪ ﺣﺪاﻗﻞ رﺳﺎﻧﺪن ﺗﻌﺪاد ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎی ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ‫ﺑﺮای اﻧﺠﺎم آزﻣﺎﯾﺶ.
‫5- ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻣﻬﻢ ﮐﺎرﮐﺮد ﺳﯿﺴﺘﻢ از ﺟﻤﻠﻪ اﻓﺖ ﻓﺸﺎر وﻧﺮخ اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت.
‫6- ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ وﺑﺮرﺳﯽ ﺗﺎﺛﯿﺮ اﯾﺪه ﻫﺎی ﺟﺪﯾﺪ ﺑﺮ ﻣﺸﺨﺼﺎت ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺳﯿﺴﺘﻢ وارﺗﻘﺎء ﺑﺎزده ﻃﺮح ﻧﻬﺎﯾﯽ . ‫درﺳﺎﻟﻬﺎی اﺧﯿﺮ ﺑﺮ اﺳﺎس روش ﺣﺠﻢ ﻣﺤﺪود، ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی ﺟﺎﻣﻊ وﭘﯿﺸﺮﻓﺘﻪ ای ﺑﺮای ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺟﺮﯾﺎن ‫ﻫﺎی داﺧﻠﯽ و ﺧﺎرﺟﯽ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ .از آن ﺟﻤﻠﻪ ﻣﯽ ﺗﻮان از ﻧﺮم اﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻧﺎم ﺑﺮد. ‫ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﯾﮑﯽ از ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎی دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ ﺑﺮای ﻃﺮاﺣﯽ وﺗﺤﻠﯿﻞ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻫﺎی ﺗﻬﻮﯾﻪ ‫ﻣﻄﺒﻮع واﺟﺰاء آن ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ .در ﻧﺮم اﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﮐﻪ ﺑﻪ ﻃﻮر وﺳﯿﻌﯽ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﭘﮋوﻫﺸﮕﺮان ﺗﻬﻮﯾﻪ ‫ﻣﻄﺒﻮع ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ، اﻣﮑﺎن اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﺪﻟﻬﺎی رﯾﺎﺿﯽ از ﺟﻤﻠﻪ ﻣﺪﻟﻬﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻏﺘﺸﺎش، ﻣﺪﻟﻬﺎی ‫ﺗﺎﺑﺶ، ﻣﺪﻟﻬﺎی اﺣﺘﺮاق و ﻣﺪﻟﻬﺎی دوﻓﺎزی ﯾﺎ ﭼﻨﺪ ﻓﺎزی ﺑﺮای ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت وﺟﻮد دارد .در اﯾﻦ ﻧﺮم اﻓﺰار ‫ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺑﻨﺪی و ﺣﻞ ﻣﻌﺎدﻻت دﯾﻔﺮاﻧﺴﯿﻞ ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از روش ﺣﺠﻢ ﻣﺤﺪود ﮐﻪ ﺣﺎﻟﺖ ﺧﺎﺻﯽ از روش ‫ﺑﺎﻗﯿﻤﺎﻧﺪه ﻫﺎی وزﻧﯽ اﺳﺖ، اﻧﺠﺎم ﻣﯽ ﺷﻮد. در اﯾﻦ ﻧﺮم اﻓﺰار اﻣﮑﺎن ﻃﺮاﺣﯽ، ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻫﺎی ﭘﯿﭽﯿﺪه و ﺗﻮﻟﯿﺪ ‫ﺷﺒﮑﻪ ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻨﻄﻘﻪ ای از ﺟﻤﻠﻪ ﺷﺒﮑﻪ ﻫﺎی ﺳﺎزﻣﺎن ﯾﺎﻓﺘﻪ، ﺑﯽ ﺳﺎزﻣﺎن وﺷﺒﮑﻪ ﻫﺎی ﺗﻄﺒﯿﻘﯽ ﺑﺎ ‫ﻇﺮاﻓﺘﻬﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ وﺟﻮد دارد . ﺣﻞ ﻣﯿﺪان ﺟﺮﯾﺎن وﺗﻌﯿﯿﻦ ﺗﻮزﯾﻊ ﺳﺮﻋﺖ، وﻓﺸﺎر ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﯾﮑﯽ از ‫اﻟﮕﻮرﯾﺘﻤﻬﺎی ﺧﺎﻧﻮاده ﺳﯿﻤﭙﻞ اﻧﺠﺎم ﻣﯽ ﺷﻮد. ‫ﺗﻮﻟﯿﺪ ﺷﺒﮑﻪ ﺑﺮای ﻫﻨﺪﺳﻪ ﻫﺎی ﭘﯿﭽﯿﺪه، ﺑﺴﯿﺎر ﻣﺸﮑﻞ وزﻣﺎن ﺑﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ، ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﺑﻪ ﮐﻤﮏ ﮔﻤﺒﯿﺖ اﯾﻦ ‫ﻣﺸﮑﻞ را ﺗﺎ ﺣﺪی آﺳﺎن ﻧﻤﻮده اﺳﺖ. ﻧﺮم اﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻗﺎدر اﺳﺖ از ﻫﺮ ﻧﻮع ﻣﺶ ﺑﻨﺪی اﺳﺘﻔﺎده ﮐﻨﺪ، ‫اﯾﻦ ﺑﺪان ﻣﻌﻨﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﯽ ﺗﻮاﻧﯿﻢ از اﺑﺰارﻫﺎی اﺗﻮﻣﺎﺗﯿﮏ ﺑﺮای ﻣﺶ ﺑﻨﺪی اﺳﺘﻔﺎده ﮐﻨﯿﻢ ، ودر وﻗﺖ ‫ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﯾﯽ ﻧﻤﺎﯾﯿﻢ . ‫ﻣﻮدﻫﺎی اﻧﺘﻘﺎل ﺣﺮارت ﻣﻮﺟﻮد در ﻧﺮم اﻓﺰار ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪاز رﺳﺎﻧﺶ ،ﺗﺎﺑﺶ و ﻫﻤﺮﻓﺘﯽ ﻃﺒﯿﻌﯽ ‫واﺟﺒﺎری وﺗﺮﮐﯿﺒﯽ. اﯾﻦ ﻧﺮم اﻓﺰار اﻧﺘﻘﺎل ﺟﺮم واﻧﻮاع ﻣﺨﻠﻮط ﻫﺎ ﯾﺎ واﮐﻨﺶ ﻫﺎ را ﻧﯿﺰ ﭘﻮﺷﺶ ﻣﯽ دﻫﺪ . ‫ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻓﻠﻮﺋﻨﺖ ﻗﺎدر اﺳﺖ ﮐﻪ ﮐﻨﺘﺮل ﻫﺎی ورودی ﻣﻮرد ﻧﯿﺎز ﻣﺎ را، از اﻋﻤﺎل ﺷﺮاﯾﻂ ﻣﺘﻨﺎوب در ‫ﻣﺒﺪﻟﻬﺎی ﺣﺮارﺗﯽ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺗﺎ ﭘﺮوﻓﯿﻞ ﻫﺎی ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﺷﺪه از ﻣﺪل ﻫﺎی ﺟﺮﯾﺎن ﺑﺎﻻ دﺳﺖ اﻋﻤﺎل ﮐﻨﺪ.

5-2. مدلسازی گرمایش کفی ………………………………………………………………………………………………………………………  58

5-3. مشخصات محل مورد نظر : …………………………………………………………………………………………………………………..  59

5-4. روش حل عددی  …………………………………………………………………………………………………………………………………62

5-5. بررسی اعتبار وصحت نتایج : …………………………………………………………………………………………………………………..62

5-6. بررسی پارامترهای موثر گرمایش کفی  ………………………………………………………………………………………………………64

5-7. مدل سازی وانتخاب شبکه:  ………………………………………………………………………………………………………………….65

5-7- 1. انتخاب شبکه مناسب :  ……………………………………………………………………………………………………………………65

5-8. بررسی نتایج:  …………………………………………………………………………………………………………………………………..68

5-8- 1. اثر ضریب صدور تابشی سطوح داخلی:  ………………………………………………………………………………………………..68

5-8- 2 اثر ضریب جذب هوای درون اتاق: …… …………………………………………………………………………………………………..69

5-8- 3. اثر آرایش لوله ها در انتقال حرارت از کف : ……………………………………………………………………………………………..  70

5-9. مدل سازی سه بعدی گرمایش از کف: ……………………………………………………………………………………………………  72

5-9- 1. بررسی نتایج خطوط دما ثابت در دو حالت گرمایش کفی وگرمایش متمرکزدر صفحات مرکزی اتاق: …………………………..  72

5-9- 2. بررسی پروفیل دما در مرکز اتاق در دوحالت گرمایش کفی ومتمرکز………………………………………………………………..  75

5-9- 3. دمای کف در گرمایش کفی: …………………………………………………………………………………………………………….  77

5-9- 4. پروفیل سرعت:  ………………………………………………………………………………………………………………………….  79

5-9- 5. اثر آرایش لوله ها وپوشش روی لوله ها در شار حرارتی کف:  …………………………………………………………………….  81

5-9- 6. مقایسه خروجی نرم افزار با جداول مورد استفاده در محاسبات تاسیساتی :  ………………………………………………….  83

5-9- 7. مقایسه دوسیستم از لحاظ مصرف انرژی:  ……………………………………………………………………………………………  84

5-9- 8. جمع بندی وپیشنهادات :…………………………………………………………………………………………………………………..86

5-10. مراجع  ………………………………………………………………………………………………………………………………………..  88

جزئیات کف

جزئیات کف

فهرست جداول

فصل1…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 1

فصل2…………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 5

فصل3  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….  20

فصل4  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….  28

فصل5  ……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 56

جدول5-1. جدول خلاصه محاسبات بار حرارتی در مدل انتخاب شده  ……………………………………………………………………….  59

جدول5-2. مقاومت حرارتی لایه های دیوار………………………………………………………………………………………………………. 61

جدول5-3. ارتباط بین تعداد مش ها با نتیجه دمای متوسط و کف اتاق ……………………………………………………………………….67

جدول5-4. مقادیر دمای میانگین اتاق در ضریب صدورهای مختلف دیوارها ………………………………………………………………….68

جدول5-5. اثر ضریب جذب هوا در دمای متوسط اتاق[11] ……………………………………………………………………………………69

جدول5-6. جدول مقایسه شار حرلرتی از آرایش های مختلف …………………………………………………………………………….  71

جدول5-7. خلاصه اطلاعات بدست امده از نرم افزار فلوئنت ………………………………………………………………………………..82

جدول5-8. جدول مقایسه خروجی نرم افزار با دستور العمل هند بوک ابر ی گرمایش از کف هید نرو یک  …………………………….83

آرایش های بررسی شده در این تحقیق

آرایش های بررسی شده در این تحقیق

فهرست اشکال

عنوان  فصل1  ……………………………………………………………………………………………………………………………………  1

فصل2  …………………………………………………………………………………………………………………………………………..  5

شکل2-1. روشهای گرمایش کفی متداول  ………………………………………………………………………………………………….  6

شکل2-2. اجزاء وساختار مولکولی لوله های PEX-AL-PEX   .ا……………………………………………………………………………  8

شکل2-3. مقایسه جریان هوا در دو سیستم گرمایش  ………………………………………………………………………………….  10

شکل2-4. انعکاس تابش ناشی از گرمایش کفی به داخل………………………………………………………………………………..  11

شکل2-5. تفاوت گرادیان دما در دو حالت گرمایش کفی ومتمرکز ………………………………………………………………………  12

شکل2-6. مقایسه روشهای مختلف گرمایش با هم………………………………………………………………………………………  12

شکل2-7. نمایی از اجرای لوله کشی گرمایش از کف  ……………………………………………………………………………………  17

شکل2-8. آرایش پیشنهادی لوله گذاری گرمایش از کف ………………………………………………………………………………….  18

شکل2-9. آرایش های مورد استفاده در این تحقیق  ………………………………………………………………………………………  19

فصل3  ………………………………………………………………………………………………………………………………………….  20

شکل3-1. فضای فیزیکی که باید به یک فضای محاسباتی یکنواخت تبدیل شود  ……………………………………………………..  23

شکل3-2. قلمرو محاسباتی چهار گوش با فواصل شبکه یکنواخت  ……………………………………………………………………….  23

شکل3-3. ضرورت قرار دادن تعدادی از نقاط شبکه در لایه مرزی (الف) هیچ یک از نقاط شبکه در لایه مرزی قرار

ندارند(ب)تعدادی از نقاط شبکه در لایه مرزی قرار دارند.   …………………………………………………………………………………..  25

فصل4  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………  28

شکل4-1. موازنه انرژی تابشی در یک امتداد مشخص ……………………………………………………………………………………….  37

شکل4-2.  جز حجم در مختصات استوانه ای  …………………………………………………………………………………………………  38

شکل4-3. پروسه انتقال حرارت تابشی  ………………………………………………………………………………………………………..  42

فصل5  ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..56

شکل5-1. بخشهای گرمایش کفی  ……………………………………………………………………………………………………………  58

شکل5-2. جزییات کف……………………………………………………………………………………………………………………………….60

شکل5-3. جزییات سقف  ………………………………………………………………………………………………………………………….60

شکل5-4. جزییات دیوار  ……………………………………………………………………………………………………………………………61

شکل5-5. هندسه مورد بررسی به منظور اعتبار سنجی [21] ……………………………………………………………………………….63

شکل5-6. کانتورهای دما از چپ برای اعداد رایلی   103  [21] ………………………………………………………………………………63

شکل5-7. کانتورهای دما از چپ برای اعداد رایلی 103   بر اساس محاسبات انجام شده در این تحقیق ……………………………..64

شکل5-8. نمونه ای از شبکه بندی با سازمان و بی سازمان  ……………………………………………………………………………….66

شکل5-9. شبکه بندی با سازمان در مدل سه بعدی ……………………………………………………………………………………….66

شکل5-10. صفحات عمود بر هم در مرکز مدل سه بعدی  ………………………………………………………………………………….67

شکل5-11. نمودار تغییرات دما با باضریب صدور دیوارها [11]  ……………………………………………………………………………..69

شکل5-12. نمودار  مقایسه حرارت خارج شده از روی شبکه های مختلف (3 مدل)  …………………………………………………  71

شکل5-13. کانتور دما در صفحه طولی اتاق در گرمایش کفی……………………………………………………………………………..  73

شکل5-14. کانتور دما در صفحه طولی اتاق در گرمایش متمرکز  …………………………………………………………………………  74

شکل5-15. کانتور دما در صفحه عرضی اتاق در گرمایش کفی  ……………………………………………………………………………  74

شکل5-16. کانتور دما در صفحه عرضی اتاق در گرمایش متمرکز………………………………………………………………………….  75

شکل5-17. پروفیل دما در گرمایش کفی در مرکز اتاق  ………………………………………………………………………………………76

شکل5-18. پروفیل دما در گرمایش متمرکز در مرکز اتاق……………………………………………………………………………………..76

شکل5-19. نمودار مقایسه ای گرادیان دما در مرکز اتاق در دو حالت گرمایش کفی ومتمرکز…………………………………………  77

شکل5-20. کانتور های دمای کف در پوشش چهار سانتی متری  ……………………………………………………………………….  78

شکل5-21. کانتورهای دمای کفی در پوشش پنج سانتی  ………………………………………………………………………………..  78

شکل5-22. کانتور های دمای کف در پوشش شش سانتی متر ………………………………………………………………………….  79

شکل5-23. کانتورهای سرعت در صفحه طولی در گرمایش کفی ………………………………………………………………………..  80

شکل5-24. کانتورهای سرعت در صفحه عرضی در گرمایش متمرکز  …………………………………………………………………….  80

شکل5-25. تغییرات سرعت درصفحات مرکزی اتاق…………………………………………………………………………………………..  81

شکل5-26. نمودار تغییرات شار حرارتی تابشی بر حسب آرایش وپوشش کف ………………………………………………………..  83

Abstract
Increasing energy consumption in the country gradually becomes one of the macro-economic and social problems. Although our country is very rich in fossil energy sources, but non-optimal use of energy impose irreparable damage on the budget. This fact shows the importance of investigations on the use of new heating systems, such as underfloor heating, in residential and office environments. In this work different pipe layouts for underfloor heating are compared, floor covering role has been studied, and underfloor heating system is compared with centralized system in terms of energy consumption and thermal comfort using numerical methods. Results indicate that parameters such as pipe installation depth and pipe layout have a large effect on the rate of radiative heat transfer and thermal comfort. Three different pipe layouts for underfloor heating are applied and studied in a model room with four cold boundaries. The best layout is found to be the spiral model. The optimum pipe installation depth is found to be 4cm. Comparison between underfloor and centralized heating systems shows that the room temperature distribution and air speed better satisfy the comfort conditions in underfloor heating. Finally, the numerical results are successfully compared with operating tables in air conditioning handbooks
Keywords: Radiation. Underfloor heating .floor piping.optimazation


 


مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان