توضیحات
عنوان فارسی: بررسی آزمایشگاهی ضرایب هدایت حرارتی بین دیوار و اتاق گرمایشی تابشی هیدرونیک
عنوان انگلیسی مقاله ترجمه شده:
Experimental investigation of heat transfer coefficients betweenhydronic radiant heated wall and room
دلیل اینکه سیستم های گرمایشی تابشی که اخیرا در بناهای مدرن برای استفاده به شدت ترجیح داده می شوند، به دلیل بهره وری انرژی مناسب و تخریب اکسرژی کم است. سیستم های حرارتی تابشی از سیستم های اچ وی ای سی HVAC (مخفف گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع) متفاوت هستند و این به آن دلیل است که آنها سطوح را گرمایش می دهند و نه هوا را، و می تواند مقدار زیادی از انرژی را در مرحله ای بالاتر حفظ کند.
پارامترهای اساسی طراحی برای سیستم گرمایشی تابشی ضرایب هدایت حرارتی همچون تابش، همرفتی و ضرایب مجموع هدایت حرارتی است. در این مطالعه، مقادیر ضرایب تابش، همرفتی و انتقال حرارت مجموع بر اساس نتایج آزمایشگاهی که از طریق اتاق تست اقلیمی (آب و هوایی) به دست آمده است.
این مقاله به ارائه نتایج بر اساس تحقیقات آزمایشگاهی بر روی پانل های دیواری هیدرونیک گرمایشی تابشی ایجاد شده در اتاق تست اقلیمی می پردازد. هدف تخمین مقادیر ضرایب هدایت حرارتی برای تنظیمات موقعیتی متفاوت پانل های گرمایشی دیوار تابشی بصورت آزمایشگاهی است. این مطالعه آزمایشگاهی 3 تنظیمات موقعیتی پانل های دیواری مرتب شده برای 7 نوع دمای جریان آب با دامنه دمایی بین 30 درجه سانتی گراد الی 42 درجه سانتی گرادتدارک دیده شده است.
به این موضوع نیز باید توجه داشت که مقدار انتقال حرارت تابشی زمانی که محیط سرتاسری سطح پنجره گرم شده و به طور همزمان قابلیت انتقال حرارت تابشی به اندازه 70 درصد مجموع انتقال حرارت بالا می رود، افزایش می یابد.
مقدمه
به دلیل آنکه تعداد مسایل زیست محیطی که یکی از آنها پدیده گرم شدن زمین می باشد، افزایش داشته و دامنه بزرگی آن شروع به تهدید زندگی مردم جهان کرده است، کاربرد بهینه انرژی یکی از مهمترین موضوعات روز شده است. در بسیاری از زمینه ها، مردم تلاش می کنند تا مصرف انرژی خود را کاهش دهند و از انرژی در یک مسیر بهینه تر استفاده کنند. مصرف انرژی در ساختمان ها یکی از مهمترین و بزرگترین جنبه ها اهداف انرژی مجموع در جهان است که در حدود 40 درصد سهم جهانی آن محسوب می شود. دلیل اصلی برای نرخ مصرف بالای انرژی سیستم های HVAC می باشد که در ساختمان برای اقدامات گرمایشی و سرمایشی نصب شده است. پیاده سازی تغییرات مثبتی که بتواند این رویه را تغییر دهد نیاز به انجام تحقیقات بسیار جامع و کامل دارد. علاوه بر آن، فناوری موجب سرعت گرفتن سریع رشد علم شده و اخیرا بسیاری از مقالات ارائه شده است.
در میان حقایق مزبور، سیستم های سرمایشی-گرمایشی تابشی، که ارجحیت قابل ملاحظه ای نسبت به سیستم های HVAC سنتی دارند، از شرایط بهره وری زیست محیطی به مراتب بهتری برخوردار هستند. آنها موجب کاهش مصرف انرژی می شوند چرا که عملیات اجرایی سرد کردن و گرم کردن را در دمای پایین تری انجام می دهند. سیستم سرمایش و گرمایش تابشی شامل سطوح تابشی بزرگ نصب شده بر روی دیوارها، کف و سقف اتاق ها است. یک سطح مطبوع زمانی سطح تابشی محسوب می شود که 50 درصد یا بیشتر انتقال حرارت طراحی شده بر روی سطح با دمای کنترل شده را توسط تابش حرارتی انجام دهد. بنابراین، این مضوع امکان پذیر است تا از دمای بهینه کمتری برای گرم کردن و از دمای بهینه بیشتری برای سرد کردن استفاده نماییم. این عامل موجب بهبود بهره وری انرژی و بطور همزمان موجب کاهش مصرف انرژی می شود. علاوه بر این، آنها می توانند به راحتی با منابع اکسرژی کم جایگزن همچون انرژی ژئوترمال، پمپ های حرارتی و گرمای بازیافت زباله ها ترکیب شوند.
پارامترهای ضروری مورد استفاده در سیستم های سرمایشی-گرمایشی تابشی در واقع ضرایب انتقال حرارت هستند. تعیین ضرایب انتقال حرارت پانل های تابشی برای پروسه طراحی سیستم های سرمایشی-گرمایشی تابشی، آنالیز CFD، مطالعات آسایش حرارتی، اطلاعات بنا و مدلسازی (BIM) می باشد. محاسبات برای سیستم های دیواری تابشی همچنان که در معادله 1 نشان داده شده در EN 1264-5 و EN 15377 داده شده که گاهی اوقات در فرایندهای مهندسی برای سرمایش و گرمایش استفاده می شود.
برای طراحی سیستم تابشی، مقادیر ضریب هدایت حرارتی تابشی و ضریب هدایت حرارت کنوکسیونی برای تخمین ظرفیت سردایش و گرمایش سیستم تابشی ضروری هستند. در ادبیات فنی، بسیاری مقادیر و محاسبات برای ضرایب انتقال حرارت توسط خلیفه، ائوبی و همکاران، کاراداغ و همکاران، مین و همکاران انجام شده است.
ضریب هدایت حرارتی کنوکسیونی میانگین در ادبیات فنی برای کف گرمایشی یا سقف سرمایشی، بین 2.8 و 4.8 W m−2K−1 می باشد و صریب هدایت حرارتی تابشی بین 5.4 و 6.2 W m−2K−1 است. علاوه بر این، ضرایب انتقال حرارت مجموع (کل) در دامنه بین 7.8 الی 9.3 با میانگین 8.5 W m−2K−1 قرار دارد. تاکنون، ارتباط خوب تحقیق بر ویزگی های حرارتی و ضرایب انتقال حرارتی برای سیستم های گرمایشی و سرمایشی به دست آمده است. آندره-شیکو و همکاران مطالعاتی آزمایشگاهی بر روی ظرفیت سرمایشی سیستم سقفی سرمایشی تابشی انجام دادند. یک سری از آزمایش های تجربی درباره پانل های سقفی سرمایشی و گرمایشی تابشی توسط فونسکا دیاز انجام شد. دونگ لیانگ و همکاران بر روی مشخصه های اجرایی سیستم های گرمایش از کف تابشی سبک وزن بوسیله آنالیز آزمایشگاهی و عددی تمرکز کرده است. اوکاموتو و همکاران، به توسعه روش محاسباتی برای تخمین شار حرارتی از پانل های تابشی سقفی برای مواد عایقی مختلف و دمای مخازن آب در موارد سرمایشی و گرمایشی پرداخته است.
کولوا و همکاران ضریب انتقال حرارت مجموع برای کف گرمایش در دامنه 8.5 الی 11.1 را پیشنهاد می کند. علاوه بر این، وی استفاده از مقدار ضریب انتقال حرارت تابشی 5.6 را برای کف گرمایشی تابشی را همچنانکه کوزون و همکاران توصیه کرده اند، پیشنهاد داده است.
میهون و همکاران، به بررسی تفاوت سیستم های گرمایش و تاثیر مکان و موقعیت آنها بر محیط داخلی پرداختند. تی گینگراس و همکاران مطالعه عددی بر روی پانل های گرمایشی تابشی در اماکن مختلف که در اتاق قرار گرفته اند را مدلسازی کرده و تاثیر این موضوع بر درجه مطلوبیت و بهره وری حرارتی را با بحق در گرفتن نتایج عددی از آنالیز CFD تلفیق کرده است.
در مطالعه حاضر، ضرایب انتقال حرارت برای پانل های دیواری متفاوتی با تنظیمات موقعیتی متفاوت بوسیله استفاده از اتاق تست با اندازه واقعی محاسبه شده است. بسیاری از مطالعات ارائه شده برای سیستم های سرمایش-گرمایش کف و سقف انجام شده است. بهرحال، در این مطالعه ضرایب انتقال حرارت دیوار دارای سیستم های گرمایشی تابشی مور بررسی قرار می گیرد.
دلیل استفاده از اندازه واقعی در اتاق تست در این تحقیق، کسب نتایج بسیار نزدیک به واقعیت و مقایسه آنها با ضرایب انتقال حرارتی است که پیش از این توسط استاندارهای پیشین مورد محاسبه قرار گرفته است.
یکی از اهداف این مطالعه، بحث درباره اینست که چطور و تا چه حد نتایج اخذشده توسط این استاندارد ها با شرایط زندگی واقعی مطابقت دارد.
هدف اصلی این تحقیق، فراهم کردن اطلاعات تجربی و آزمایشگاهی بیشتر برای درک بهتر پدیده انتقال حرارت با سطوح گرمایشی دیوار تابشی و مشخص کردن مطالب مبهم در فرایندهای اجرایی گرمایشی می باشد. بدین علت، ضرایب انتقال حرارت که تحت شرایط حرارتی مختلفی مورد بررسی قرار گرفته اند، توسط ابزار سنجش اتاق تست پیشرفته بدست می آیند. شرایط خارجی اتاق تست مطابق با دمای مشخص تنظیم می شود.
تست های گرمایشی برای سه تنظیمات مکانی متفائت در دیوار غربی (مورد 1)، دیوار شمالی (مورد 2) و ترکیبی از هر دو (مورد 3) انجام شد. امکانات آزمایشگاهی برای سنجش خروجی گرمایشی سیستم تامین شده است. شرایط کنوکسیونی طبیعی و دامنه وسیعی از دمای متغیر و قابل تحمل در طی بررسی در نظر گرفته می شود. وابستگی های انتقال حرارت مورد مطالعه قرار گرفت و مقدار انتقال حرارت کنوکسیونی و تابشی برای تنظیمات متفاوت مورد محاسبه قرار می گیرد. سپس، یافته ها مورد آنالیز قرار گرفته و با آنچه در ادبیات فنی یافت شده و موجود است، مورد مقایسه قرار می گیرد.
توجه:
- برای دانلود فایل word کامل ترجمه از گزینه افزودن به سبد خرید بالا استفاده فرمایید.
- لینک دانلود فایل بلافاصله پس از خرید بصورت اتوماتیک برای شما ایمیل می گردد.
به منظور سفارش ترجمه تخصصی مقالات خود بر روی کلید زیر کلیک نمایید.
سفارش ترجمه مقاله
دیدگاهها
هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.