Standart bir odanın radyant soğutulması durumunda havalandırmanın konfora etkisinin incelenmesi
Determining the effect of the ventilation system on thermal comfort in a standard room with radiant cooling system
Yazar: ONUR ORUÇ
Danışman: PROF. DR. İSMAİL TEKE
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı Proses Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy ; Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences

Özet:
Isıl konfor basit olarak insan ile ortam arasındaki enerji dengesine dayanmaktadır. İnsan vücudu sıcak bir ortamda bulunduğu sırada ısı kaybetmek için terleme durumuna, soğuk ortamda bulunduğu sırada ise ısınmak için titreme durumuna geçer. Bu nedenle günlük hayatta ısıl konfor insanların yaşam kalitesini oldukça etkilemektedir. Isıl konfor hesaplama metodu Fanger'in 1970 yılında geliştirmiş olduğu PMV-PPD yöntemine dayanmaktadır. Radyant panel sistemleri kullanılarak yapılan ısıtma ve soğutma diğer konvensiyonel sistemler kullanılarak yapılan ısıtma ve soğutmaya göre daha iyi ısıl konfor değerleri sunmaktadır. Taze hava ihtiyacı sağlamak ve odadaki hava kalitesini artırmak için ise havalandırma sistemleri radyant panel sistemleriyle birlikte kullanılmaktadır. Bu çalışmada, tüm bu durumlar göz önüne alınarak radyant panel kullanılarak yapılan soğutma durumunda havalandırmanın ısıl konfora etkisinin incelenmesi amaçlanmıştır.
Bu amaçla zemin alanı 24 m2 (6.00 m x 4.00 m) ve yüksekliği 3.00 m olan, iki yüzü dış duvar, iki yüzü iç duvar olarak kabul edilmiş standart bir oda modeli tasarlanmıştır. Tasarlanan bu model üzerinde pasif havalandırmasız sadece radyant panel sistemi kullanılarak soğutma ve farklı havalandırma durumlarıyla desteklenen radyant panel sistemli soğutma durumları ANSYS – Fluent yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir.
Isı perdeli havalandırma sistemi kullanılarak yapılan soğutma, pencereden gelen ısı geçişini engellemiş, paneller vasıtasıyla çekilmesi gereken ısı oranını azaltmıştır. Panellere tanımlanan ısı akısının -16 W/m2 olduğu ısı perdeli havalandırma durumu, tavandan havalandırmalı -14 W/m2 ısı akılı durum, havalandırmasız -18 W/m2 ısı akılı olan durum ve yine havalandırmasız -22 W/m2 ısı akılı olan durum ASHRAE 55 ve ISO 7730 standartlarına göre konforsuz bulunmuşlardır. En iyi ısıl konfora sahip durumlar, ısıl perdeli havalandırmalı soğutma durumunda panellere tanımlanan -18 W/m2 ısı akılı ve -20 W/m2 ısı akılı olan durumlardır.

Abstract:
Basically, thermal comfort is based on energy balance between human body and an environment. Human body sweats when the environment is too hot. On the contrary case, human body shivers when the environment is too cold. For this reason, thermal comfort effects the quality of life in daily life. The calculation method of thermal comfort is based on PMV-PPD approach which was developed by Fanger in 1970. In heating and cooling conditions, radiant panel systems provide better thermal comfort than conventional systems. Ventilation systems are used with radiant panel systems to improve Indoor Air Quality and provide fresh air need. In this study, determining the effect of the ventilation system on thermal comfort with radiant cooling system is aimed.
For this purpose, a standard room was designed whose floor area is 24 m2 and heigh 3.00 m. It has two interiors and two exterior walls. For this standard room, only radiant panel system without ventilation and radiant panel system which support by different ventilation types are analyzed with ANSYS - Fluent software.
Ceiling ventilation which is located next to the window creates thermal protection curtain. Thus the ventilation system blocks the heat transfer from the window in to the room. Ceiling ventilation which is located next to the window with -16 W/m2 heat flux, mixing ventilation with -14 W/m2 heat flux, passive cooling with -18 W/m2 heat flux and -22 W/m2 heat flux were not found thermally comfortable according to the ASHRAE 55 and ISO 7730 standards. Ceiling ventilation which is located next to the window with 18 W/m2 heat flux and -20 W/m2 heat flux have the best thermal comfort values rather than others according to the ASHRAE 55 and ISO 7730 standards.