پديده نامطلوب سرمايش موضعي و تأثير آن بر مصرف انرژي در سامانه‌هاي گرمايش از كف ساختمان

Undesired Local Cooling Phenomenon and Its Effect on Energy Consumption in Floor Heating Systems

در بسياري از موارد ساكنان ساختمان در فصل زمستان از احساس سرماي موضعي در ناحيه مچ پا و پشت گردن شكايت دارند. در چنين شرايطي افراد براي غلبه بر احساس سرماي موضعي، دماي هواي اتاق را افزايش مي‌دهند و اين به‌معناي افزايش مصرف انرژي است. در ساختمانهاي مسكوني با تهويه طبيعي، رخداد پديده سرمايش موضعي به‌دليل وجود پنجره‌ها و سطوح سرد در ساختمان است. سرعت متوسط و شدت اغتشاش جريان هوا، دو عامل عمده در ايجاد كوران يا سرمايش موضعي ناخواسته است. بيشتر نارضايتي‌هاي گزارش شده ناشي از پديده سرمايش موضعي، در مواردي رخ داده كه سرعت متوسط جريان نيز از حد مجاز تجاوز نكرده است. اين بدين‌معنا است كه شدت اغتشاش جريان هوا نيز نقش مؤثري در رخداد اين پديده دارد. لذا بررسي پديده كوران يا سرمايش موضعي ناخواسته در سامانه‌هاي گرمايش از كف ساختمان نيز خالي از اهميت نيست، هر چند در اين موارد، سرعت متوسط جريان هوا ناچيز است. در اين مقاله به بررسي اثر اندازه پنجره بر ايجاد نارضايتي حرارتي ناشي از پديده سرمايش موضعي در ساختمانهايي كه از سيستمهاي گرمايش از كف استفاده مي‌كنند، پرداخته شده است. بررسيها نشان مي‌دهد كه اگر چه اندازه پنجره بر گستردگي محدوده نارضايتي ايجاد شده به‌دليل پديده سرمايش موضعي، مؤثر است، اما اين تأثير به‌حدي نيست كه ميزان نارضايتي از مقادير مجاز استاندارد فراتر رود. بنابراين تبعات نامطلوب ناشي از پديده كوران يا سرمايش موضعي بر مصرف انرژي، در ساختمانهايي كه از سامانه‌هاي گرمايش از كف استفاده مي‌كنند چندان چشمگير نيست. در پايان، محدوده ايجاد نارضايتي در نزديكي پنجره در دو حالت گرمايش از كف و گرمايش به‌كمك پانلهاي عمودي مقايسه شده است. بررسيها نشان داد كه سيستمهاي گرمايش كفي نسبت به پانلهاي عمودي از نظر مصرف انرژي و آسايش حرارتي عملكرد بهتري دارند.

In cold season, draught or undesired local cooling sensation in ankle and neck region is one of the most frequent cases of complaint of the occupants. A person who are subjected to draughts in winter, tend to elevate the room temperature to counteract the cooling sensation, thereby increasing the energy consumption. In naturally ventilated buildings, draught is due to windows and other cold surfaces in the room. Draught is dependent on the air speed and on the magnitude of turbulence intensity. Serious draught complaints can often occur at mean speeds lower than those recommended by standards when turbulence intensity is high. So investigation of undesired local cooling in floor heating systems is very important, although in these systems the mean air speed is not significant. In this paper, the effects of size of window on draught are investigated in floor heating systems. Results demonstrated that, undesired thermal discomfort caused by local cooling phenomenon in floor heating systems is negligible. At the end, the probability of occurrence of local cooling phenomenon in floor heating systems is compared to vertical heating panels. Thereby the floor heating systems are more effective than the vertical heating panels in aspect of thermal comfort and energy consumption.