10974

10974

بررسي فني و اقتصادي سيستم سرمايش از كف

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

دي ماه 1391

دي ماه 1391

دكتر سپهر صنايع

چكيده در اين تحقيق مدل¬سازي و بهينه¬سازي سيستم¬هاي گرمايش و سرمايش تابشي از كف (هيدرونيك) انجام شده‏است. در اين رابطه، يك مدل ¬رياضي براي تحليل فضاي داخل اتاق و ساختار كف اتاق براي دو حالت گرمايش و سرمايش ارايه شده¬است. در اين مدل¬سازي، دو ناحيه محاسباتي در نظر گرفته شده است؛ 1) ناحيه داخل اتاق، 2) ناحيه كف اتاق (كه لوله¬هاي حامل جريان سيال از آن عبور مي‏كنند). اين دو ناحيه در قسمت كف اتاق با يكديگر مشترك هستند، در اين مدل¬سازي با استفاده از يك روش جديد به تحليل معادلات حاكم بر فضاي داخل اتاق و كف اتاق پرداخته شده‏است. ناحيه اول كه شامل معادلات غيرخطي انرژي است با روش¬هاي محاسباتي تحليل شده و ناحيه دوم كه شامل لوله¬هاي سيال، بتن و كف پوش مي¬باشد بصورت عددي مدل¬سازي شده¬است، پس از آن با تلفيق اين دو ناحيه مدل‏سازي سيستم تكميل شده-است. بعد از مدل¬سازي تاثير پارامترهاي مختلف ساختار كف اتاق كه شامل فاصله بين لوله¬ها، قطر لوله‏ها، ضخامت بتن، دماي سيال آب درون لوله¬ها و...مي¬باشد بر عملكرد سيستم بررسي شده¬است. نتايج به¬دست آمده حاكي از آن است كه با افزايش فاصله بين لوله¬ها از 50 تا 300 ميلي‏متر عملكرد سيستم در حالت گرمايش 11% و در حالت سرمايش حدود 10% كاهش مي¬يابد. همچنين با افزايش ضخامت لايه بتن از 50 تا 80 ميلي¬متر روي لوله¬ها عملكرد آن در حالت گرمايش 5% و در حالت سرمايش حدود 6% كاهش يافته است. افزايش قطر لوله¬ها تاثير چنداني بر عملكرد سيستم نداشته ولي با افزايش آن از 10 تا 30 ميلي¬متر حدود 2 تا 3 % عملكرد سيستم افزايش مي¬يابد. تاثيرات دماي سيال آب درون لوله¬ها بر عملكرد سيستم قابل توجه بوده بطوري¬كه با افزايش اين دما در حالت گرمايش يا كاهش آن در حالت سرمايش حدود 25 تا 30% بر عملكرد سيستم تاثير گذار بوده است. بعد از مقايسه تاثير متغيرهاي طراحي و تحليل و تفسير نتايج مدل‏سازي و با توجه به اينكه افزايش يا كاهش عملكرد سيستم در گرو تغييرات اين پارامترها مي‏باشد و همچنين اين تغييرات بايد به گونه‏اي باشد كه از لحاظ اقتصادي نيز به صرفه باشد، بنابراين در ادامه به بهينه¬سازي فني و اقتصادي سيستم پرداخته شده است، بهينه‏سازي مساله بصورت چند هدفه و با استفاده از الگوريتم ژنتيك انجام شده كه نتيجه آن انتخاب يك نقطه بهينه و يا يك مقدار بهينه براي پارامترهاي طراحي براي سيستم مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: سيستم¬هاي سرمايش و گرمايش تابشي از كف، سيستم¬هاي هيدرونيك، بهينه‏سازي چند هدفي.