22673

بررسي امكان‌پذيري استفاده از دودكش خورشيدي در بهبود تهويه يك استخر سرپوشيده به كمك حل عددي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

96-99

1399/3/11

دكتر حبيب اله اكبري

دكتر سيدمصطفي حسينعلي پور

مكانيك

بحران كاهش منابع انرژي از يك سو و پديده گرمايش زمين و پيامدهاي ناشي از آن از سويي ديگر جهانيان را بر آن داشته‌است كه با بهينه‌سازي مصرف‌كننده‌هاي انرژي و جايگزين كردن منابع پايدار، پاك و مقرون‌به‌صرفه، همسوتر از گذشته با كره خاكي خود به زندگي ادامه دهند. نظر به اينكه ساختمان‌ها بيش از 40درصد انرژي ساليانه جهان را مصرف مي‌كنند، توجه به اين بخش از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. كشور ايران بدليل موقعيت جغرافيايي و شرايط اقليمي ويژه‌اي كه دارد شار انرژي خورشيدي قابل‌ملاحظه‌اي را بر پهنه گسترده‌اي از سرزمين‌ خود دريافت مي‌نمايد كه به‌كارگيري علمي آن در صنعت ساختمان مزاياي كوتاه‌مدت و طولاني‌مدت فراواني را از نظر كاهش مصرف انرژي و هزينه به همراه خواهد‌داشت. اين پژوهش در راستاي امكان‌سنجي استفاده از دودكش خورشيدي در سالن استخر مجموعه آبي دانشگاه علم و صنعت ايران انجام شده‌است. براي اين منظور ميدان جريان در دو وضعيت تهويه اجباري و تهويه طبيعي به روش عددي طي بحراني‌ترين روزهاي ماه‌هاي مي تا سپتامبر شبيه‌سازي شده‌است و پارامترهايي مانند دما، سرعت، رطوبت و غلظت كلروفرم مورد بررسي قرار گرفته‌اند. اين مطالعه نشان مي‌دهد كه سيستم تهويه طبيعي طراحي شده شرايط آسايش مطلوب‌تري را از نظر رطوبت نسبي (15٪ كاهش و ورود به بازه آسايش) و غلظت كلروماين‌ها (60٪ كاهش) در ناحيه تنفسي فراهم مي‌كند. بزرگي سرعت‌ها تغيير قابل‌ملاحظه‌اي نداشته و همچنان در بازه آسايش قرار دارد. اين سيستم تهويه طبيعي بدون مصرف انرژي شرايط آسايش را حتي مطلوب‌تر از سيستم تهويه اجباري فراهم مي‌كند و با دو برابر كردن نرخ تعويض هوا(4.1تعويض هوا بر ساعت)، شرايط تهويه اين استخر را به شرايط استاندارد نزديك‌تر مي‌نمايد.

1399/06/11

Numerical Evaluation of an Indoor Swimming Pool Ventilation Enhancement Using a Solar Chimney

5/31/2020 12:00:00 AM

Energy shortage crisis and Global warming and their consequences lead to the optimization of energy-consuming facilities and replacing current energy sources with sustainable, clean, and economical ones. Due to the 40% contribution of buildings in global annual energy demands, this section has great effect on achieving this goal. In light of its climate and geographical location, Iran receives a significant amount of solar energy. utilizing which in the building industry will results in many short terms and long terms benefits in reduction of energy consumption and costs. This thesis focused on ventilation enhancement evaluation of Iran university of science and technology indoor swimming pool by using a solar chimney. The flow field is solved for forced and natural convection on the most critical days of May to September using numerical methods. Thermal comfort key parameters such as temperature, air velocity, humidity, and chloroform concentration are assessed in this study. Results analysis reveals the designed natural ventilation system provides thermal comfort more efficiently than the other ventilation system overlay. The breathing zone relative humidity and the chloroform mass fraction decreases respectively by 15% (which is in comfort range) and 60% using natural ventilation. Both ventilation methods result in air velocity magnitude in the comfort range. The solar chimney system not only saves energy but also increases ACH by 100% on the average (4 ACH) which is closer to this type of indoor swimming pool ventilation standard.