Bir yüzeyine radyant soğutma uygulanan kapalı bir hacimde cebri havalandırmanın ısı geçişi karakteristiklerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Düşük sıcaklıklarda çalışabilme özellikleri sayesinde sağladığı yüksek ısıl konfor ve enerji verimlilikleri gibi avantajlar sebebiyle gün geçtikçe kullanımı artmakta olan binalarda radyant ısıtma ve soğutma sistemleri üzerine birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmada, radyant yüzeyden soğutma yapılan kapalı bir mahalde havalandırmanın oda içi sıcaklık değişimlerine ve ısı geçişi karakteristiklerine etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır. Sistemin ısıl karakteristikleri, radyant duvar ve oda arasında oluşan ışınım, taşınım ve toplam ısı akıları, ortalama ışınım, taşınım ve toplam ısı geçiş katsayıları ve yerel ısı taşım katsayısını kapsamaktadır. Deneylerde kullanılan test odası 1.8x1.8 m2 taban alanına ve 2.7 m yüksekliğe sahiptir. Beş yüzeyi hidronik devre ile kaplı olup, üç duvara bitişik süpürgelik hizasından 15x15 cm2 kesit alanına sahip hava kanalına sahiptir. Soğutulan duvar içindeki hidronik radyant devresinde dolaşan sudan aktarılan ısı geçişi hesaplanmasında değerlendirilen bir debi metre ve PT100 sıcaklık ölçerler mevcuttur. Bunun dışında, PLC sistemine bağlı 50 adet T tipi ısıl çift ile oda içerisindeki sıcaklıklar izlenebilmektedir. Hava kanalları üzerinde bulunan açıklıktan odaya gönderilen havanın hızı uzak bağlantılı hava hız ölçer yardımıyla ölçülebilmektedir. Özel üretim klima cihazı ile hava girişi öncesi, hava, sıcaklık açısından şartlandırılabilmektedir. Test odası boyutları itibariyle güvenlik kabinleri, bilet satış noktaları, kısa süreli veri giriş kabinlerine benzerlik göstermektedir. Deneylerde belirtilen koşullar dikkate alınarak, radyant soğutma ve havalandırmanın aynı duvara ve karşıt duvara bitişik kanaldan uygulandığı durumlar için özgün korelasyonlar üretilmiştir. Radyant soğuk duvar boyunca oluşan taşınım ve toplam ısı geçiş katsayıları, sırasıyla en düşük 2.02 ve 7.29 W/m2K ve en yüksek 9.13 ve 13.88 W/m2K olarak hesaplanmıştır. Isıl konfor ve ısıl asimetri çalışmalarının ihtiyaç duyduğu düşey sıcaklık değişimleri de ayrıca deney sonuçlarında verilmiştir.