بخشی از مقاله
چکیده
سیستمهاي تهویهي نهفته بطور فزایندهاي به عنوان جایگزین سیستمهاي تهویه مکانیکی به دلیل مزایاي بالقوه از جمله کاستن هزینهي عملکرد، نیاز انرژي و انتشار دي اکسید کربن پیشنهاد میشوند. دودکش خورشیدي یک سیستم تهویهي نهفته فوق العاده است که بر یک نیروي محرك طبیعی که از انرژي خورشید است، استوار است. تعداد قابل ملاحظهاي از کارهاي تحقیقاتی بر دودکش خورشیدي از دههي 2000 انجام شده است. این مقاله شرح مختصري از تحقیق دودکش خورشیدي را که در دو دههي اخیر انجام شده است را ارائه میدهد. بررسی در دو حوزهي اصلی تحقیق شامل تاثیرات هندسی و زاویهي خمیدگی بر عملکرد تهویهي دودکش خورشیدي انجام میشود. مطالعات تجربی دودکش خورشیدي در مقالات کنونی ارزش قابل تاملی دارد. با اینحال نمونه سازي عددي دودکش خورشیدي که از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی - CFD - استفاده شده توجه بیشتري از مخاطبان را به این موضوع جلب کرده است.
از این گذشته، این بررسی به این مساله پی برده است که دودکش خورشیدي به عنوان راهکار تهویه نهفته کاملا ناشناخته مانده است.
کلمات کلیدي:
دودکش خورشیدي، تهویه طبیعی، انتقال حرارت، رانش حرارتی
.1مقدمه: اثربخشی است. A مساحت روزنهي کوچکتر بر متر مربع است و V سرعت هواي بیرون، متر بر ساعت است. جریان هواي تهویه طبیعی یک راهکار مهم طراحی در ساختمانهاي مقاوم تهویه اجباري منحصرا به جهت و شدت باد وابسته هستند. این است که قرنهاست براي بشر شناخته شده است و علاقهي در دو عامل اتفاقی باعث میشوند که دقت طراحی، بسیار چالش حال رشد محکمی را به دلیل مزایاي بالقوهاش در این مجموعه انگیز و سخت شوند. از طرف دیگر تهویه اجباري به اختلاف جلب کرده است. سیستمهاي تهویه مکانیکی شامل پیامدهاي هواي داخل و خارج ساختمان بعلاوهي اختلاف بین مناطق نامطلوب انرژي در خصوص نیاز بیشتر الکتریسیته براي حرکت درون ساختمان نیز بستگی دارد. حتی میتواند در روزهاي گرم دارا هستند .[1] براي بعضی شهرها براي تامین هواي تهویه و بدون باد تابستان قرار بگیرد. بیشتر بررسیهاي اولیه تهویه شده، ظرفیت کامل شبکه الکتریسیته آنها را در بر میگیرد. از طبیعی که بر جریان اجباري باد مبتنی است و عمدتا مرتبط با طرف دیگر، انتظار میرود تهویه طبیعی صرفه جویی انرژي ظرفیت ایرودینامیک است [1]، در تونل باد انجام شده است. سرمایشی تا حد %10 و صرفه جویی انرژي فن تا حد %15 با پیشرفتهاي تکنولوژي کامپیوتري، مطالعات مشابه و بسیار مصرف انرژي سالانه را زمانیکه شرایط آب و هوایی و شرایط پیچیدهي بیشتري با استفاده از تکنیک هاي دینامیک سیالات عملیاتی مناسب است فراهم آورد .[2]
محاسباتی - CFD - انجام شده اند. تحقیق اخیر نیکاس و سیستمهاي تهویه مکانیکی با انتشار بالاي دي اکسید کربن تاثیر همکاران [4] نشان داد که کسب اطلاعات در مورد سرعت بسیار منفی برمحیط زیست دارند. از این رو، تهویه طبیعی بطور القایی و فشار براي تهویهي طبیعی استفاده از نمونههاي CFD چشمگیري به عنوان شیوههاي ذخیره انرژي و فراهم سازي امکان پذیر است بطوریکه استنتاج آنها از روشهاي تجربی هواي با کیفیت به همراه راندمان حرارتی کافی براي ساکنین کاملا مشکل است. در تهویه اجباري جریان باد بوسیله اختلاف اختمانها و به همان کیفیت براي اداره و مکان هاي صنعتی دما و در جهتی عمودي در امتداد مسیري که داراي کمترین پیشنهاد میشوند.
مقاومت ایجاد میشود. نرخ دبی حجمی هوا که بوسیله ي تاثیر تهویه طبیعی یا بوسیلهي مکانیزمهاي رانش حرارتی و یا بوسیلهس حرارتی ایجاد شده را میتوان به معادلهي زیر محاسبه کرد: [3]
ي باد ایجاد میشود. براي مثال وقتی باد با ساختمان برخورد میکند، نیروي مثبتی در سمت وزش باد و نیروي منفی در جهت دیگر ساختمان ایجاد میکند. این نیرو نقش متفاوتی را به عنوان یک نیروي محرك بازي میکند و جابجایی هوا را با Q نرخ جریان حجمی هوا، مترمکعب بر ساعت است. A سطح اجازه ورود هوا به ساختمان از روزنهي هم جهت با وزش باد آزاد روزنهي ورودي، متر مربع است. K عدد ثابت مبتنی بر شروع میکند و ساختمان را از روزنهي خلاف وزش باد ترك مقاومت روزنه است. Tin میانگین دماي هواي داخلی در میکند. این سیستم گاهی اشاره به تهویهي جابجایی اجباري ارتفاع H بر متر برحسب درجه سانتی گراد است و Tout دارد. براي نمونهي سادهاي از هواي جابجا شده با یک فضاي میانگین دماي هواي بیرون بر حسب سانتی گراد میباشد. مجزا، میزان جریان هوا را میتوان با معادلهي زیر اندازه گیري تهویه طبیعی جابجا شده همچنین به حجم تودهاي از هوا اطلاق کرد :[3] می شود که میتوانسته مبتنی بر جایگاه روزنهها و ماهیت اثر شده را می توان در [1] جستجو کرد؛
که به عنوان وراي هدف دودکش خورشیدي که بوسیله تعدادي از عوامل مثل محل، این مقاله مطرح شده و ارائه نمیشوند. آب و هوا، جهت، اندازهي فضاي تهویه شده پیدا کرد که در اگرچه هر دو نیروهاي محرك–باد و اختلاف دما بصورت آزاد کسب گرماي داخلی موثر است .[6] با این حال عناصر اولیه از در طبیعت هستند، اما کنترل آنها مشکل است و درنتیجه قبیل کلکتور نور خورشید، پوشش شفاف و دیافراگمها چالشهاي بزرگی را در طراحی و کنترل سیستمهاي تهویه - ورودي و خروجی - جزیی از هر طراحی هستند - به عکس طبیعی ایجاد میکنند. استراتژيهایی براي بهبود تهویه طبیعی شماره 1 رجوع شود - . عنوان شده است و این مقاله به یکی از راهکارها براي بهبود در دودکش خورشیدي بطور گسترده استفادهي روشهاي دادن تهویه جابجایی کهاستفاده ي دودکش خورشیدي براي تجربی، تحلیلی و محاسباتی را مطالعه شده است. بیشتر روشس ساختمانهاست، میپردازد. هاي تحلیلی مبتنی بر فرضهاي سادهي نمونههاي یکسان با .2.2 دودکش خورشیدي به عنوان یک راهکار براي بهبود پراکندگی یکنواخت دماي هوا در سراسر ارتفاع دودکش هستند.
از طرف دیگر، روشهاي محاسباتی مبتنی برتکنیکس بخشیدن به تاثیر تهویه نهفته هاي CFD براي پیش بینی الگوي عبور داخل دودکش و نیز راهکارهاي مختلفی در مقالات براي بهبود موثر و دستیابی به در فضاي - اتاق - همجوار با دودکش خورشیدي استفاده می دبی جریان هوا کافی و یک سطح دلخواه حرارتی مناسب شوند. نمونههاي CFD موجود سرعت و پروفایلهاي دما را به داخل یک ساختمان پیشنهاد شده است. دودکش خورشیدي یک مثال عالی است که براي به حداکثر رساندن راندمان تهویه همراه دیگر کاراکترهاي جابجایی هوا بدرستی پیش بینی می کنند اما معمولا ذخیرهي انرژي گرمایشی در دیوارها را ندارند بوسیله گرفتن بیشترین نور از خورشید [3] با ایجاد یک. با این اوصاف، استفاده از مدل CFD در مطالعهي اختلاف دماي موثر بین هواي داخل و خارج ساختمان طراحی دودکش خورشیدي در حال افزایش یافتن است. این مطالعات شده است.
در گرماي معمول روزهاي تابستان اختلاف دماي به درك سادهاي از دودکش خورشیدي کمک کردهاند، و اندکی بین داخل و خارج ساختمان وجود دارد. در نتیجه، تقریبا میتوانند به سه دسته طبقه بندي شوند: الف - مطالعه مبتنی نیروي حرارتی و در نتیجه تهویه در دودکش سنتی که طبق بر مدلهاي مقیاس کوچک. ب - مطالعه مبتنی بر مدلهاي قانون ترموسیفون عمل میکند، ناکافی هستند. در حالیکه با مقیاس بزرگ و اندازهي کامل. ج - مطالعهي مبتنی بر محیط استفاده از دودکش خورشیدي، اختلاف دماي کافی بوسیله داخلی کنترل شده. حداکثر دریافت نور خورشید را میتوان ایجاد کرد.
ترکیب تشعشع و جابجایی داخل یک دودکش خورشیدي در جابجایی تقریبا همهي مطالعات دودکش خورشیدي در یافتن راه حل هاي طراحی بهینه براي بهبود تهویه طبیعی با در نظرگرفتن هواي قابل اندازه گیري و در تغییر بهبود تهویه موثر است. از پارامترهاي طراحی گوناگون هدف گذاري میشوند. در میان این رو دودکش خورشیدي یک راهکار تهویه امید بخش حتی بسیاري از پارامترها ي گزارش شده در کتابها، نسبت ظاهر براي روزهاي گرم بدون باد وقتیکه جابجایی دبی هوا بخاطر دودکش - ارتفاع توده هوا/ پهناي دهنه - ، ارتفاع تهویه - ارتفاع اختلاف دماي ناچیز داخل و خارج ساختمان ناکافی است. بین دریچههاي ورودي و خروجی - ، محل دریچه، رفتارهاي دودکش خورشیدي یک کانال هواي ترموسیفون است که در حرارتی مواد جاذب، و زاویه ي خمیدگی دودکش براي داشتن آن مکانیسم بنیادي، رانش جریان هوا در سرتاسر سیستم بیشترین اثر عمده بر عملکرد تهویه بیانمیشوند. حرارتی است .[5] میتوان تغییرات گوناگونی را در طراحی
