بررسی عددی تأثیر پوشش با عایق‌کننده‌های سرامیکی در یک محفظه با سیستم گرمایش از کف

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد واحد آبادان

2 دانشگاه آزاد واحد ماهشهر

چکیده

در این مقاله، شبیه‌سازی میدان جریان و توزیع دما در یک اتاق همراه با عایق‌کننده‌های معدنی با سیستم گرمایش از کف مورد بررسی قرار گرفته است. هوای داخل محفظه، تراکم‌ناپذیر در نظر گرفته‌ شده و برای مدل‌سازی جریان آشفته از مدل اغتشاشی (RNG)k-ε  و برای انتقال حرارت تشعشعی از مدل تشعشعیDO استفاده می‌شود. برای حل معادلات حاکم از الگوریتم پیزو استفاده شده است. با توجه به نتایج به‌دست‌آمده، بهترین وضعیت قرارگیری عایق در صورت استفاده از سیستم گرمایش از کف در جدارۀ خارجی ساختمان است. مشاهده شد که پوشش حاوی میکرو‌‌ذرات سرامیکی نسبت به پوشش رنگ معمولی در فصل زمستان 18% صرفه‌جویی در مصرف انرژی دارد. همچنین تأثیر پوشش با عایق‌کننده‌های سرامیکی در جدار خارجی به‌همراه سیستم گرمایش از کف در اقلیم‌های مختلف آب‌وهوایی بررسی و مطالعه شده است. با درنظرگرفتن شرایط آسایش حرارتی داخل فضا مشاهده شد که اقلیم‌های گرم و مرطوب، گرم و خشک و معتدل و مرطوب شرایط آسایش حرارتی بهتری را نسبت به اقلیم‌های دیگر برای ساکنان فراهم می‌کنند و کمترین میزان مصرف انرژی مربوط به اقلیم گرم و مرطوب است.

کلیدواژه‌ها


[1] Tatsidjodoung, P., Pierr, L.S. and Luo, L., "A Review of Potential Materials for Thermal Energy Storage in Building Applications", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 18, pp. 327–349, 2013. [2] Parameshwaran, R., Kalaiselvam, S., Harikrishnan, S. and Elayaperumal, A., "Sustainable Thermal Energy Storage Technologies for Buildings", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 16, pp. 2394-2433, 2012. [3] Heier, J., Bales, C. and Martin, V., "Combining Thermal Energy Storage with Buildings", Renewable and Sustainable Energy Reviews, Vol. 42, pp. 1305-1325, 2015. [4] Soares, N., Costa, J.J., Gaspar, A.R. and Santos, P., "Review of Passive PCM Latent Heat Thermal Energy Storage Systems towards Buildings’ Energy Efficiency", Energy and Buildings, Vol. 59, pp. 82-103, 2013. [5] Oda, T., Yamanaka, K., Kawakami, M., "Evaluation of the Energy-Saving Performance of Heat-Resistant Paint", Science Journal of Energy Engineering, Vol. 2(5), pp. 53-57, 2014. [6] Jain, M. and Pathak, K.K., "Cooling the Building Using Strategies by Implementing Reflective Material to Reduce Cooling Load", Asian Journal of Science and Technology, Vol. 07, pp. 3862-3873, 2016. [7] Hernández-Pérez, I., Álvarez, G., Xamán, J., Zavala-Guillén, I., Arce, J. and Simá, E., "Thermal Performance of Reflective Materials Applied to Exterior Building Components—A Review", Energy and Buildings, Vol. 80, pp. 81–105, 2014. [8] Hichem, N., Noureddine, S., Nadia, S. and Djamila, D., "Experimental and Numerical Study of a Usual Brick Filled with PCM to Improve the Thermal Inertia of Buildings", Energy Procedia, Vol. 36, pp. 766–775, 2013. [9] Li, W., Yang, L., Ji, Y. and Xu, P., "Estimating Demand Response Potential Under Coupled Thermal Inertia of Building and Air-Conditioning System", Energy and Buildings, Vol. 182, pp. 19-29, 2019. [10] De Masi, R.F., Ruggiero, S. and Vanoli, G.P., "Acrylic White Paint of Industrial Sector for Cool Roofing Application: Experimental Investigation of Summer Behavior and Aging Problem under Mediterranean Climate", Solar Energy, Vol. 169, pp. 468–487, 2018. [11] Ascione, F. and De Masi, R.F., Santamouris, M., Ruggiero, S., Vanoli, G. P., "Experimental and Numerical Evaluations on the Energy Penalty of Reflective Roofs during the Heating Season for Mediterranean Climate", Energy, Vol. 144, pp. 178-199, 2018. [12] Azemati, A.A., Hosseini, H., Shirkavand, B. and Tajarrod, A.S., "Thermal Modeling of Mineral Insulator in Paints for Energy Saving", Energy and Buildings, Vol. 40, pp. 109-114, 2013. [13] Azemati, A.A., Hossieni, H. and Shirkavand, B., "Review the Coating of Building in Different Climates Iran and Compared with Mineral Coating of View of Saving Energy", in The Third International Conference on Heating, Ventilating and Air Conditioning, Tehran, Iran, 2012. [14] Teoman Aksoy, U., "Numerical Analysis for Energy Savings of Different Oriented and Insulated Walls in the Cold Climate of Turkey – Simulation-Based Study", Energy and Buildings, Vol. 50, pp. 243-250, 2012. [15] Lei, L., Wang, S. and Zhang, T., "Inverse Determination of Wall Boundary Convective Heat Fluxes in Indoor Environments Based on CFD", Energy and Buildings, Vol. 73, pp. 130-136, 2014. [16] Sattari, S. and Farhanieh, B., "A Parametric Study on Radiant Floor Heating System Performance", Renewable Energy, Vol. 31, pp. 1617-1626, 2006. [17] Omri, M. and Galanis, N., "Numerical Analysis of Turbulent Natural Convection in a Cavity", 13th Int. Heat Transfer Conference, Sydney, Australia; 2006. [18] Khorasanizadeh, H., Sheikhzadeh, G.A., Azemati, A.A. and Shirkavand Hadavand, B., "Numerical Study of Air Flow and Heat Transfer in a Two–Dimensional Enclosure with Floor Heating", Energy and Buildings, Vol. 78, pp. 98–104, 2014. [19] Holman, J.P., "Heat Transfer", pp. 22-89, New York: McGraw-Hill, 2009. [20] Yu, H., "Economic Analysis of Low Temperature Radiant Floor Heating System", ASHRAE Transactions, Vol. 104, pp. 1350-1355, 1998.