IsılKonfor AnalizP

Makale •Article
I
Güneş uıerfısj
Radyatör v&Itöşme
hıtılnn Kapalıftir Orttifinfl
Isıl Konfor AnalizP\
üaÿ
i.
rÿ--r
-ÿr-
...ÿ
WhicIvÿÿaÿM
Thermal Comfort Analysis of an OTtoe
is Heated by Radiator and Roor Heatings.
İbrahim ATILGAN / Gazi Üniversitesi Makina Mühendisliği, Ankara
Ö. Ercan ATAER
Özet
Bu çalışma, güneş enerjisinden yararlanarak Ankara şartlarında döşemeden ısıtma sisteminin projelendirilmesi ve ısıl konfor şartlarının
incelenmesini içermektedir. Güneş enerjisi, düzlem plakalı kolektörler kullanılarak elde edilmiş ve depolanmıştır. Çalışmada Fanger
yöntemi kullanılarak sistemin ısıl konfor şartları deneysel olarak incelenmiştir. Bu yöntemde ısıl konfor şartlarını etkiyen değişkenler
çevresel ve kişisel değişkenler olmak üzere iki ana grupta toplanır. Aktivite ve giysi değerleri kişisel değişkenler; hava hızı, nem, sıcaklık
ve ışıma sıcaklığı çevresel değişkenlerdir. Analizde döşeme sıcaklığı, döşemeden 0,2 m, 0,6 m ve 1,0 m yüksekliklerde çevresel değişkenler
ölçülmüştür. Alınan deneysel veriler kullanılarak FORTRAN dilinde bilgisayar programı yazılmış, büro şartlarında ki ortam için konfor
grafikleri çizilmiştir.
Anahtar Kelimeler: Yerden ısıtma, güneş enerjisi.
Abstract
Using solar energy an office is heated from the floor anda thermal comfort analysis is performed for Ankara conditions. Solar energy
is collected by flat-plate collectors in a storage tank. The thermal comfort analysis of the office is performed using Fanger method. In
this method the thermal comfort is affected by environmental and individual parameters; air velocity, humidity, temperature, radiation
temperature, activity and cloth resistance. Measurements are taken at 0.2, 0.6, and 1.0 m heights beside floor temperature. The
experimental results and the individual data are used to calculate the Predicted Mean Vote (PMV) and Predicted Percentage of
Dissatisfied (PPD). A computer program is written in FORTRAN to calculate these parameters using the experimental, individual data
and the results are presented as diagrams.
Keywords: Floor heating, solar energy.
E
1. Giriş
Bu sistemle döşeme içerisine yerleştirilen borulardan sıcak su geçirilerek ortam ısıtılır. Döşemeden ısıtmada, döşeme bir ısıtıcı eleman
gibi çalışmaktadır. Isı borulardan döşeme yüzeyine, döşeme yüzeyinden de ortama aktarılır. Döşeme yüzeyinden ısının odaya geçişi
taşınım ve ışınımla gerçekleşir. Döşeme yüzey sıcaklığı orta veya iç alanlarda 29°C ve kenar alanlar, banyo, koridor v.s. gibi yerlerde
35°C değerini geçmemesi gerekir. Literatürde döşemeden ısıtma ile ilgili pek çok çalışma vardır [1, 2, 3, 4].
Isıl konfor şartlarının incelenmesinde teorik ve deneysel çalışmalar bulunmaktadır. Bu modellerin birçoğu vücut ile çevre arasındaki
ısı alışverişlerinin tespitinde, klasik ısı transfer teorisini ve insanın fiziksel kontrol mekanizması için amprik denklemler kullanmaları
sebebiyle birbirlerine benzer özellikler gösterirler [5,6,7],
Teorik ısıl konfor modelleri, insan vücudu ile çevre arasındaki enerji dengesinden yararlanılarak uygulanan enerji denklemlerini baz
almışlardır. Bu modellerin dezavantajı kullanılan bağımsız değişkenlerin ve parametrelerin çok fazla olmasıdır. Deneysel ısıl konfor
modelleri ise, gerek mankenler ve gerekse insan grupları üzerinde yapılan deneyler sonucunda elde edilen verilerin istatistiksel olarak
HMD Kasım •Aralık 2009
7.WIBİ|V1/3-p-Rlıÿaÿ
VAT
değerlendirilmesi sonucu bulunmuş denklemleri baz almışlardır. Bu modellerdeki
denklemler, teorik ısıl konfor modellerindeki denklemlere göre, daha az sayıda bağımsız
değişken içerirler ve kullanımları daha basittir.
Literatürde başlıca ısıl konfor modelleri Gagge ve Fanger ısıl modelleridir. Gagge ısıl
konfor modeli denklemlerinin çözümü, Fanger modelinin denklemlerine nazaran daha
karmaşıktır. Fanger modelinde ise, vücudun ısıl dengede olduğu ve enerji depolanmasının
ihmal edilebileceği kabul edilmektedir. Sürekli rejimde üretilen ısıl enerji, çevreye olan
ısı kayıplarına eşittir. Dolayısıyla vücut sıcaklığı zamana göre değişmez.
2. Döşemeden Isıtma
Döşemeden ısıtma sistemlerinde ortamın iyi yalıtılması gerekir. Isıtma döşemeye
yerleştirilen borularla sağlanır, iyi izole edilmeyen yapılarda ısı kaybı fazla olacaktır.
Döşemeden ısıtma sistemlerinde ortalama su sıcaklığı nadiren 50°C' in üzerine çıkar.
Döşeme yüzey sıcaklığının da 29°C ile sınırlı olması su sıcaklığının daha yüksek seçilmesini
engeller. Döşemeden ısıtma sisteminde kullanılan boru malzemesinin ömrü su sıcaklığının
fonksiyonudur. Termoplastik borular için maksimum su sıcaklığı 60°C, özel borular için
70°C'dir. Su giriş ve çıkış sıcaklık farkı 10°C alınır.
Genelde döşemeden ısıtma, kat betonu üzerine yerleştirilen yalıtım malzemesinden sonra
ana maddesi Polypropilen (PPC), Polietilen Crossling (VPE) veya Polibutylen (PB) plastik
malzemeden çekilen borularla ya da bakır borularla yapılır. Boruların üzerine birtesviye
betonu atılır. Boruların yerleşimi için özel boru tarakları kullanılır.
Döşemeden ısıtmada boruların oda döşemesine yerleştirilmesi Resim 1'de gösterilmektedir.
Borudan ısı hem alt hacime, hem de üst hacime aktarılır. Boru cidarlarındaki ısı aktarımı
özellikle malzemenin ısı iletkenlik direnci ile orantılıdır.
Genellikle döşemeden ısıtmada, ısıtıcı borulardaki suyun sıcaklık farkı 5-1CTC aralığındadır.
Sıcaklık farkı düştükçe boru içindeki su hızı ve basınç kayıpları artar. Su hızının 0,5 m/s
değerini aşmaması istenilir.
Sistem tasarımının pratik olarak yapılabilmesi için ya bilgisayar programı hazırlanır veya
hazır grafiklerden yararlanılır. Hesaplamalarla; modül boru sıklığı, toplam boru boyu ve
modül basınç kaybı bulunur. Genellikle oda, dış ve iç modül alanı olarak iki modüle
bölünür [8,9].
TÜR*
ıvrE
V
ÇOZUM:
aquatherm’in
YANGIN/SPRINKLER
BORUSU
Avantajları
•DIN 4I02-I
normuna göre
yangın sınıfı Bl’dir.
•Korozyona uğramaz.
* Aşınma sorunu yoktur.
•Metal deaktivatörlü
polipropilenden üretilmiştir.
•Füzyon kaynağı ile
I
jvdsj
kaynak yapılır.
®
•Çevre dostudur.
r* Antipas ve kırmızı yağlı boya
alanıdır.
kullanılmasınaReklam
gerek yoktur.
Made in Germany
.
.
aqUathei*IYI
EVLERİ BIRAKTIK
YOLLARI,
STADYUMLARI
ISITIYORUZ
aquatherm
ZEMİNDEN ISITMA SİSTEMLERİ
10 YIL SÜRE İLE
4.500.000 EURO SİGORTALIDIR
X
ı
I
M»
Veltins Arena, Almanya
Olimpik Stadyum, Sydney
M*.
A»
*
'
v\
r
c
% —JİÛl
m
sİ
Resim 1. Boruların oda döşemesindeki yerleştirme şekli
HkTûrklye
OI
• r ib O
I A r il
*
JÇf GELİŞİMPAZ.TEKNİK
LTD ŞTI.
I
TIC. SAN. ve
www.gelisimteknik.com.tr
Serik Cad. Havaalanı Karjisı
No: 411 07300 ANTALYA
tel: 0.247.340 25 7S (pbx)
(aks: 0.242.340 25 77
e-mail: [email protected]
Makale •Article
3. Isıl Konfor
Isıl konforun analizinde Fanger yöntemi kullanılmıştır. Bu yöntemde
ısıl konfor şartlarını etkiyen değişkenler çevresel ve kişisel
değişkenler olmak üzere iki ana grupta toplanır. Bunlar kişisel
değişkenler ve çevresel değişkenlerdir.
Giysi Türü : Giysi türü giysilerin ısı yalıtım direncini belirlediğinden
ve dolayısıyla insanla çevresi arasındaki ısı transferi miktarını
etkilediğinden ısıl konfor koşullarının belirlenmesinde bilinmesi
gereken kişisel değişkenlerden birisidir.
Genel ısıl konfor denklemi:
3.1. Çevresel Değişkenler
Kapalı bir ortamda, ısıl konforu etkileyen çevresel değişkenler
hava sıcaklığı, ortalama ışıma sıcaklığı, göreli hava hızı ve havanın
nemliliğidir.
Hava Sıcaklığı : Hava sıcaklığı, insan ile çevresi arasında taşınım
(konveksiyon) ile yapılan ısı alışverişi miktarını belirleyen bir
değişkendir. İnsan ile çevresi arasındaki ısı taşınımı, vücut yüzey
sıcaklığı ile hava sıcaklığı dengeleninceye kadar devam eder.
Dengelenmiş durumdaki vücut yüzey sıcaklığı insanın iklimsel
açıdan konforda olup olmadığının göstergesidir. Bu nedenle hava
sıcaklığı insanın iklimsel konforunu etkileyen önemli çevresel
değişkenlerden birisidir.
Ortalama Işıma Sıcaklığı : Ortalama ışıma sıcaklığı, insanla çevre
yüzeyler arasında ışınım (radyasyon) yoluyla oluşan ısı transferini
belirlemek üzere, çevre yüzeylerin sıcaklıklarının birleşik etkisini
ifade eden bir sıcaklıktır. İnsanın mekandaki konumuna, duruş
biçimine ve çevre yüzeylerin sıcaklığına bağlıdır.
Bağıl Hava Hızı : Hava hızı herhangi bir yüzeyle hava arasındaki
ısı taşınımı katsayısını etkilediğinden, insanla çevresi arasında
taşınım yoluyla oluşan ısı transferi miktarını etkileyen önemli bir
çevresel değişkendir.
Havanın Nemi : Havanın nemliliği insanın cildinden çevreye olan
su buharı difüzyonu, ter buharlaşması ile vücuttan kaybedilen ısı
miktarlarını etkileyen bir çevresel değişkendir. Bu çalışmada
yapılan deneysel çalışmalarda, derslikler içerisinde ölçülen bağıl
nemdir. Bağıl nem; deneysel şartlarda (veya ölçme yapılan
şartlarda) hava içerisindeki su buharı kısmi basıncının (veya mol
sayısının ), aynı şartlarda doygun halde bulunan havanın içerisindeki
su buharı kısmi basıncına (mol sayısına) oranıdır.
3.2. Kişisel Değişkenler
Isıl konforu etkileyen kişisel değişkenler olarak adlandırılan, insanla
ilgili özellikler aşağıdaki gibi sıralanabilir;
Aktivite Düzeyi : Aktivite düzeyi, insan vücudunun alınan yiyecekleri
yakarak birim zamanda ürettiği ve metabolizma düzeyi olarak
adlandırılan enerji miktarını etkileyen bir değişkendir. Metabolizma
düzeyi insanın yaptığı eylem türü ile yani aktivite seviyesi ile
doğrudan ilişkilidir. Fanger’in yaptığı çalışmalar sonucundaki
çizelgelerde olarak verilen bu değişken, bazı kaynaklarda met
birimi ile de ifade edilmektedir. Belirli eylem türlerine göre aktivite
seviyelerinin aldığı değerler değişkenlik gösterir. Isıl konfor insanın
yaptığı ısı alışverişi miktarının bir fonksiyonu olduğuna göre, aktivite
düzeyi ısıl konforu etkileyen önemli değişkenlerden birisidir.
TTMD Kasını •Aralık 2009
(D
PA/y
-
(OJS2e
OM2'" l ,~‘
+0,032)1—
An,
(l-v)-0.35İ43-0.061— (I ->))-/>„|[
J
Ao.
[—
(I -r))-50İ -0,0023— (44- p.) -0.0014— (34- 7Jlÿftı
0.42
J
3.4.ıo"x,[(frf +273)4 -(r„ +273)'j-/,,A,(rri -rj]
Bu bağıntıdaki hc ısıl taşınım katsayısı olup,
2.0S(Td -T.)«>I0.4A -» h,
2.05(Ta -T,)°‘:î(l0,4ÿv ™ ht
-
2,05(Ta -T.)°"“
(2)
(3)
-10,4ÿ
şeklinde ifade edilir. Pratikteki pek çok durum için Eş.(1) kullanılır.
Hava hızının v < 0,1 m/s olduğu durumlarda Eş.(2), v > 0,1 m/s
olduğu durumlarda ise Eş.(3) kullanılır.
Bu denklemlerdeki PMV belirlenen ortalama konfor şartı (Predicted
Mean Vote), M/ADu aktivite seviyesine bağlı metabolik oran, r|
mekanik dış verim, Ta hava sıcaklığı (°C), Tmrt ortalama ışıma
sıcaklığı (°C), pa hava içerisindeki su buharı basıncı (mmHg), hc
ısıl taşınım katsayısı (kCal/m2h°C) veTC| giysili insanın ortalama
dış yüzey sıcaklığı (°C), lC| giysi ısıl direnci (clo), fC| giysili vücut
alanının giysisiz vücut alanına oranı ve v bağıl hava hızıdır (m/s).
Bayan ve erkeklerin ortalama boy ve kilosu dikkate alındığında
elde edilen insan vücudu yüzey alanı (DuBois-Area ) erkekler ve
bayanlar için aşağıdaki Eş. (4) ve Eş. (5) kullanılarak hesaplanır.
Erkekler için alınan ortalama boy 1,73 m; ortalama ağırlık 72 kg
(4)
= 1,88 m2
A- =0,203W“İ2İH
Bayanlar için alınan ortalama boy 1,62 m; ortalama ağırlık 63 kg
Ao, = 0,203W'"42Î// 0
= 1,68
(5)
m2
Giysi değerleri ısıl konforu etkileyen faktörlerden biridir.
Hesaplamalarda giysi ile ilgili iki parametre dikkate alınmıştır.
Bunlar giysili insan yüzeyinin ısıl direnci (lC|) ve giysili insan yüzey
alanının giysisiz insan yüzey alanına oranıdır (fc! ). Tablo 1'de bir
büro çalışanının metabolik hızı ve Tablo 2'de kış şartları için giysi
değerleri verilmiştir.
Tablo 1. Büro faaliyetlerinin metabolik hızları [1]
Metabolizma hızı
(W/m!)
Oturarak okuma
Yazı yazma
Bilgisayar kullanma
55
60
65
Mekanik
verim
ili
0
0
0
Göreli hava hızı
(m/s)
0,05
0,05
0,05
0BSK
Tablo 2. Kış şartları için hesaplamalarda kullanılan giysi değerleri [2]
T
Giysi türü
(clo)
fc,
0,9
1,15
1,2
1,15
1,5
1,15-1,2
Kare
tavan
anemostad
Gömlek, pantolon,
çorap, ayakkabı, tek kat pamuktan
ceket [41.
Gömlek, pantolon ve ceketten oluşan
erkek kıyafeti veya gömlek, etek ve
ceketten oluşan bayan kıyafeti.
Pamuktan uzun kollu gömlek, yün
__
_
çorap, ayakkabı, ceket, yelek [4].
4. Deneysel Çalışma
Bu çalışmada Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi ikinci katında bulunan ve
tek kişinin kullanacağı bir ofis olarak kullanılması düşünülen hacim, deney ortamı olarak
seçilmiştir. Güneş enerjisi ile döşemeden ısıtma sisteminde, 4 m2 alanında düzlem plaka
kolektörler kullanılmıştır. Isıtılan su 200 litre hacminde bir tankta depolanmıştır. Güneş
enerjisinin yetersiz olduğu durumlarda kullanılmak üzere 2 kW gücünde bir elektrikli ısıtıcı
depoya yerleştirilmiştir. 630 x 370 x 335 cm boyutlarındaki odanın zemini, 55 x 55 cm'lik
karelere bölünmüştür. Isıl konforun analizi için gerekli olan ölçümler, bu karelerin orta
noktalarında ve literatürde olduğu gibi ofisin çalışma ortamı olarak kullanılacağı alan göz
önüne alınarak, döşemeden 0,2 m, 0,6 m ve 1,0 m yüksekliklerinde alınmıştır.
Döşemeye ısıtıcı boruların yerleştirilmesi Resim 1'de görülmektedir. Tabana döşenen
plastik boruların iç çapı 16 mm, kalınlıkları 2 mm ve boru uzunluğu 1 40 m'dir. Borular
PVC borulardır. Borular arasında mesafeyi sabit tutmak için taraklar yerleştirilmiştir.
Boruların altına naylon serilmiştir. Beton zeminin üstüne 3 cm kalınlığında ekstrüde
polistiren yalıtım malzemesi serilerek borulardan aşağı yönde olacak ısı kaybı azaltılmıştır.
Boruların üzeri 3 cm kalınlığında beton ile kaplanmış, üzerine parke döşenmiştir. Güneş
enerjisi ile döşemeden ısıtma sistemi şematik olarak Şekil 1 'de görülmektedir. Döşemeden
ısıtma sisteminde ısıl konforun deneysel olarak incelenmesinde oda döşemesi Resim 2'de
görüldüğü gibi deneylere hazırlanmıştır. Sıcak su depolama tankı ve bağlantı elemanları
Resim 3'de görülmektedir. Güneş enerjisi ile döşemeden ısıtma sisteminin kontrol panosu
ve genleşme deposu Resim 4' te, sistemin özellikleri ise Tablo 3'de verilmiştir.
Tablo 3. Güneş enerjisi ile ısıtma sisteminin özellikleri
Özellikler
Odanın Pencereye
Yakın Bölgesi
Swirl
difüzör
4\%
Swirl
difüzör
v//ır
mm
mm
Swirl
difüzör
Reklam alanıdır.
Swirl
difüzör
Slot
difüzör
/»S
İM
Döşeme
difüzörü
Odanın Pencereye
Uzak Bölgesi
Su giriş sıcaklığı
50°C
50°C
Su dönüş sıcaklığı
40°C
22°C
Konfor alanı
8 m2
12 m2
Isı transfer miktarı
1376 W
624 W
Akış debisi
2,22 l/dak
0,35 l/dak
Döşeme sıcaklığı
35°C
25°C
Basınç kaybı
139 mbar
6,5 mbar
Boru uzunluğu
80 m
60 m
Boruların aks aralığı
10 cm
20 cm
Yangın
damperi
4?
Plenum
kutusu
BSK HAVALANDIRMA EKİPMANLARI A Ş.
Fabrikaf Factory): Mimar Sinan Mah. Basra Cad.
Mısır Sok. No: 1 Sultanbeyli/İST.
Tel.: (+90 216) 669 09 66 (+90 216) 669 09 70
(Pbx)- (+90 216) 669 09 71
Gsm: (+90 533) 928 84 99 - Fax: (+90 216) 669 09 72
www.bskhavalandirma.com.tr
e-mall: [email protected]
-
Makale •Article
A. Baıınç Reg
:
1
B. KontroI Va
C. Van* Bagl
Dolayın Pompatı
F~ Yerden Uılma Şiltem Boruları
F. Kaıan
(!. Ilava Boyılima Tankı
II. Taynn Tankı
iWV'x;
I).
i
k’Xk.«l«l
?
» İrkir ik H.(IınU.ı
(«50)1
0
’
-®o
D
I
H
I
Kanır al
I.
ısıtma sisteminin şematik görünümü
ı
i
-
m.
Hava hızları 0,1 m/s’den düşük olarak ölçülüp, analog veriler digital
verilere çevrilerek bilgisayara kaydedilmiştir. FORTRAN programı
kullanılarak hazırlanan bir yazılımla; üç değişik yükseklik için
ölçülen değerler Eş. (1) ve Eş. (2) kullanılarak PMV değerleri
hesaplanmıştır. Her ölçüm noktası için olumsuzluk şartlarını
belirleyen ve Eş. (6) ile verilen PPD (Predicted Percentage of
Dissatisfied) değerleri, Eş. (4) ve Eş. (5) kullanılarak belirlenmiş ve
ortalama değerleri Tablo 4'de verilmiştir.
B
Şekil 1. Döşemeden
Şekil 2 aynı zamanda ortalama güneş ısı akışı ve çevresel
sıcaklıkların ortalama değerlerini de göstermektedir. Hava
sıcaklıkları ısıl çiftler (termokupul) kullanılarak, ortalama ışıma
sıcaklıkları ise glob termometre ile ölçülmüştür. Glob termometre
bir kürenin merkezine ısıl çift yerleştirilerek oluşturulmuştur. Küre
mat siyah boya ile boyanarak yüksek ışıma yutuculuğu sağlanmıştır
e
* P
v
Resim 2. Oda döşemesinin
ölçümlere hazırlanması
-
PPD 100
Resim 3. Sıcak su depolama tankı
ve bağlantıları
i
Tablo 4. Değişik yükseklikler için hesaplanan ortalama
PMV ve ortalama PPD değerleri
Döşemeden
Ort. PMV
Ort. PMV
Ort. PPD İnce
Ort. PPD Kalın
olan yükseklik
ince I*,
Kalın lel
la
la
0.2 m
0.38
0.39
15.57
17.51
0.6 m
0.24
14,21
15,81
1.0 m
0.34
0.20
0.33
15,22
17.41
<\
— *
kİ
(6)
- 95e-<°-°”53PA/»'4 *0.2179PMV2)
Döşeme sıcaklıkları standart tip kızılaltı dalga boyu ile ölçüm yapan
termometre ile ölçülmüş ve eş sıcaklık grafiği Şekil 3'te verilmiştir.
Resim 4. Kontrol panosu ve genleşme deposu
5. Sonuçlar
Döşemeden ısıtma sisteminin özellikleri Tablo 3’de verilmektedir.
Bu çalışmada sunulan sonuçlara, 09 Şubat 2007 tarihinde yapılan
deneylerden elde edilen veriler kullanılarak ulaşılmıştır. Deneyler
sırasındaki çevresel sıcaklıklar ve güneş ısı akışındaki değişiklikler
Şekil 2'de verilmektedir. Güneş ısı akışındaki saat 11:35'deki düşüşün
sebebi o anda bulutlu bir havanın oluşmasıdır. Çevresel sıcaklığın
artışı saat 13:25'e kadar sürmüştür. Söz konusu şekil çevresel
faktörlerin deney sırasınca sabit kalmadığını göstermektedir.
0,2 m, 0,6 m ve 1,0 m yükseklikleri için eş-PMV değerleri grafikleri,
kalın ve ince giysi değerleri için ayrı ayrı çizilmiştir. Şekil 4 ve 5'te
0,6 m yükseklik için çizilen grafikler örnek olarak verilmektedir.
PMV değerleri; Tablo 1 ve 2'de verilen ince ve kalın giysi değerleri
ile etkinlik seviyeleri değerleri kullanılarak ve kış koşulları dikkate
alınarak hesaplanmıştır. Şekil 3’te görüldüğü üzere, pencere
yanındaki döşemenin yüzey sıcaklığı, odanın iç kısmına oranla
daha yüksektir. Bunun sebebi, döşeme içerisindeki sıcak su dolaşan
borunun daha uzun olmasıdır. Deneyler, öğle zamanı
gerçekleştirilmiş ve konfor şartları, pencereden gelen direkt güneş
ışınlarından etkilenmiştir. Maksimum döşeme sıcaklığı 29,5°C
olarak ölçülmüş olup bu değer, kabul edilebilir değeri
geçmemektedir (Şekil 3).
El
1
q
İM
L.
*
»s
"1
<ı
to
İIİO
İ
r
»
••I
T— V,
Tm
B3,
H
;
•Î30
T,
ı•
K
im
i S I 1 i 3 lIi
§
3 s i ş
Şekil 2. Deney sırasındaki çevresel sıcaklıklar ve güneş ısı akışındaki
değişimler grafiği
TTMD Kasım •Aralık 2009
Şekil 3. Döşeme
yüzeyindeki
eş-sıcaklık grafiği
_
-
I_ _
M
T
! 1.S
I
ı.s
o.s
-o.s
;
-5S00-5S
1
1
DÖ06S 22Öİ7S
M
Şekil 4. İnce giysilerle Şekil 5. Kalın giysilerle
0,6 m yükseklikteki
0,6 m yükseklikteki
eş-PMV değerleri
eş-PMV değerleri
0BSK
Şekil 4 ve 5'te görülen koyu bölgeler konfor şartlarının sağlanmadığı düşük PMV değerlerini
göstermektedir. Fanger metoduna göre PMV değeri sıfıra yaklaştıkça ısıl konfor sağlanmaktadır.
İnce ve kalın giysi grafiklerini karşılaştırdığımız zaman, kalın giysiler kullanıldığında, ince giysiler
kullanılan şartlara göre biraz daha iyi ısıl konfor sağlanmaktadır. Bunun nedeni lC| ve fcı
değerlerindeki farklılıktır (Tablo 2). Bu sonuçlar 0,2 m, 0,6 m ve 1,0 m yükseklikleri için geçerlidir.
PMV değerleri, yükseklik arttıkça artış göstermektedir. Buradan, 1,0 m yükseklikte 0,2 m
yüksekliğe göre, daha iyi ısıl konfor şartları sağlandığı sonucuna varılmıştır.
Büro için hesaplanan PMV değerleri homojen çıkmamaktadır. Örneğin, kalın giysiler
kullanıldığında PMV değerleri 0,2 m yükseklik için; -1,00 ile 1,33 arasında değişmektedir. Buna
karşılık gelen ortalama PPD değeri 17,51 hesaplanmıştır. Bu PPD değeri 0,2 m yükseklikte ısıl
konforun sağlanamadığını göstermektedir.
Grup içindeki herkesin ortak bir konfor şartında buluşması mümkün değildir. Düzgün dağılım
sağlayan mükemmel ortam şartlarında dahi, benzer giysilerle aynı etkinlikte bulunan kişiler
%5'ten daha düşük PPD değerine ulaşamazlar.
Bu ısıl konfor analiz metodu, diğer ısıtma ve soğutma sistemlerinde de uygulanabilir. İncelenen
alan daha küçük alanlara bölündüğünde daha hassas sonuçlar elde edilecektir.
Kaynaklar
1. Fanger, P. 0., Thermal Comfort, Analysis and Applications in Environmental Engineering,
Danish Technical Press, Copenhagen, 1970.
2. Fernandez-Gonzalez A., Analysis of the performance and comfort conditions produced by
five different passive solar heating strategies in the United States Midwest, Solar Energy 2007;
81,581- 593.
3. Ghoneim, A.A., Klein, S.A. and Duffie, J.A., Analysis of collector-storage building walls using
phase change materials, Solar energy, 47, 3, 1991, pp. 237-242.
4. Athienitis,A.K., Chen,Y., The effect of solar radation on dynamic thermal performance of
floor heating system, Solar energy, 69,3, 2000, pp. 229-237.
5. Atmaca I., Kaynaklı 0., Yiğit A., Effects of radiant temperature on thermal comfort, Building
and Environment 2007; 42, 3210-3220.
6. Dalamagkidis K., Kolokotsa D., Kalaitzakis, Stavrakakis G.S., Reinforcement learning for
energy conservation and comfort in buildings. Building and Environment 2007; 42, 2686-2698.
7. Nicol F., Flumphreys M., Maximum temperatures in European office buildings to avoid heat
Discomfort, Solar Energy 2007; 81, 295-304.
8. Karadağ R., Teke İ., Yerden ısıtmalı büro da yüzeylerdeki ışınım ve taşınım ısı transfer
katsayıları arasındaki ilişki, Mühendis ve Makine, C i İt : 46, sayı: 458 ,1990.
9. Badran A.A., Elamdan M.A., Comparative study for under-floor heating using solar collectors
or solar ponds, Applied Energy 2004; 77(1), 107-117.
Yazarlar
Y.Doç.Dr. İbrahim ATILGAN
Gazi Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümünde Öğretim Üyesi olarak görev yapmaktadır.
Isı transferi, enerji sistemleri, termodinamik, yenilenebilir enerji uygulamaları ile yanma-yakma
teknolojileri konularında araştırmaları bulunmakta ve uygulamaktadır. Bu konularda yurtiçi ve
yurtdışı çeşitli makale, bildiri ve projeleri olmak üzere 60’ın üzerinde yayını vardır. Ulusal ve
uluslararası düzeyde beş ayrı ödül sahibidir.
Prof.Dr.Ö. Ercan ATAER (Merhum)
Gazi Üniversitesi Makina Mühendisliği Bölümünde Öğretim Üyesi olarak görev yaptı. Isı
transferi, termodinamik, Stirling motorları ve soğutma sistemleri ile akışkanlar mekaniği
konularında araştırmalar yürüttü. Bu konularda yurtiçi ve yurtdışında 100'ün üzerinde yayını
bulunmaktadır. 17 Aralık 2009'da vefat etmiştir.
Çift sıra kanatlı menfez
Kapı transfer menfezi
İÜ M
Tek sıra kanatlı menfez
Kare
petek
menfez
5f d
Gemici anemostad
ReklamKontrol
alanıdır.
kapağı
'l
-
I
Hava damperi
r
L
Plenum kutusu
BSK HAVALANDIRMA EKİPMANLARI A.Ş.
Fabrika(Factory): Mimar Sinan Mah. Basra Cad.
Mısır Sok. No: 1 Sultanbeyli/İST.
Tel.: (+90 216) 669 09 66 - (+90 216) 669 09 70
(Pbx)- (+90 216) 669 09 71
Gsm: (+90 533) 928 84 99 Fax: (+90 216) 669 09 72
www.bskhavalandirma.com.tr
e-mail: [email protected]
-