در یک رساله٬‌انرژی تلف‌ شده در ساختمان‌ با مدل‌سازی برآورد شد

نتایج به دست آمده از یک پژوهش اثرات چشمگیر تشعشعات خورشیدی و طول موج بلند را بر رفتار جریان هوای داخل اتاق نشان می‌دهد.

به گزارش خبرنگار «پایان نامه» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، در پژوهش‌های رساله دکتر سورنا ستاری، فارغ‌التحصیل دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف، انرژی گرمایشی و یا سرمایشی تلف شده در ساختمان‌های مسکونی برآورد شده و اثرات چشمگیر تشعشعات خورشیدی و طول موج بلند بر رفتار جریان هوای داخل اتاق نشان داده شده است.

در این پروژه، مدل‌سازی انرژی در ساختمان با در نظر گرفتن روش‌های مختلف انتقال آن شامل هدایت حرارتی، جابجایی حرارتی، تشعشع خورشیدی (طول موج کوتاه) و نیز تشعشع طول موج بلند خارجی و داخلی انجام شده است.

در این پایان نامه برای مدل‌سازی انرژی در اجزای ساختمان، از روش عددی شبکه گره‌ای استفاده شده است.

همچنین اثرات تشعشعات خورشیدی و طول موج بلند بر رفتار جریان داخلی ساختمان، مورد بررسی قرار گرفته است و برای مدلسازی جریان هوای داخلی از دو روش عددی CFD و شبکه گره‌یی استفاده شده است و به دلیل متفاوت بودن معادلات حاکم بر رفتار انرژی اجزای ساختمان ( که با روش عددی شبکه گره‌ای مدلسازی شده‌اند) و نیز معادلات حاکم بر رفتار جریان هوای داخلی ( که با روش عددی CFD مدلسازی شده‌اند‌) از الگوریتم حل همزمان بر پایه تکرار محاسبات استفاده شده است.

نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان می‌دهد که با افزایش ضخامت عایق، از میزان اتلاف حرارت از دیوار کاسته می‌شود اما باید در نظر داشت افزایش ضخامت عایق بر هزینه تمام شده ساختمان، ضخامت عایق از میزان اتلاف حرارت از دیوار کاسته می‌شود اما باید در نظر داشت افزایش ضخامت عایق بر هزینه تمام شده ساختمان، تاثیر به سزایی دارد، بنابراین مطالعه بر روی این مبحث با در نظر گرفتن هزینه‌ها تا رسیدن به نقطه بهینه ضروری می‌باشد.

در این پژوهش به منظور بررسی صحت الگوریتم به کار رفته در حل مساله انتقال حرارت، مساله انتقال حرارت در حفره ارائه شده است. نتایج به دست آمده با نتایج مراجع موجود مطابقت داشته و از دقت خوبی برخوردار می باشد.

در ادامه این بررسی، مساله انتقال حرارت در داخل یک اتاق ، به عنوان اولین مثال کاربردی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به دست آمده از لحاظ کیفی مناسب بوده‌اند.

همچنین، به منظور بررسی تاثیر تشعشعات خورشیدی و طول موج بلند بر جریان هوای داخل اتاق، انتقال حرارت و جریان هوا، میدان دو بعدی شامل دیوارها و هوای داخل اتاق به طور همزمان در نظر گرفته شده‌اند و نتایج به دست آمده اثرات چشمگیر تشعشعات خورشیدی و طول موج بلند را بر رفتار جریان هوای داخل اتاق نشان داد.

در ادامه مطالعه، به منظور نشان دادن قابلیت‌های که تهیه شده، شرایط هوا در داخل یک اتاق نمونه با وجود پنچره، رادیاتور و فن کوئل با توجه به تغییرات دما و تابش خورشید در ساعات مختلف یک روز زمستان مورد بررسی قرار گرفت و برای این منظور بدترین شرایط آب و هوایی برای یک منطقه دلخواه جغرافیایی (تهران) به عنوان معیار تحلیل به کار رفته است.