شبیه سازی تهویه ی یک سالن در حالت سه بعدی با استفاده از دودکش خورشیدی
چکیده
قسمت مهمی از مصرف انرژی در ساختمان ها برای سیستم گرمایش، سرمایش و تهویه است. انرژی های تجدیدپذیر منابع انرژی بسیار ضروری به حساب می آیند که می توانند برای گرمایش و سرمایش استفاده شوند. از جمله کاربرد های انرژی خورشیدی دودکش خورشیدی است. دودکش خورشیدی مکانیزمی برای بهره مندی مناسب از خورشید جهت تولید برق در کاربرد نیروگاهی و همچنین با شکلی متفاوت جهت ایجاد تهویه برای کاربرد غیرنیروگاهی است. در این تحقیق به بررسی دودکش خورشیدی غیر نیروگاهی برای تهویه یک ساختمان پرداخته ایم. در این پایان نامه هدف بررسی مدلی با دو دودکش خورشیدی به صورت غیر دائم و شبه دائم در طول یک روز و با استفاده از مدل های تشعشعی است. برای شبیه سازی عملکرد دودکش در طول روز از دو روش استفاده شده است. در روش اول هندسه های دو بعدی ایجاد گردید و شدت تشعشع با استفاده از روابط موجود روی سطوح محاسبه شدند و در نرم افزار فلوئنت اعمال شدند. در حالت دوم هندسه های سه بعدی ایجاد شده و تابش خورشید توسط مدل "بار خورشیدی" فلوئنت محاسبه شده و به جاذب ها اعمال شدند. سه نوع هندسه با دودکش هایی با زاویه 35، 45 و 55 درجه ایجاد شد و با هم مقایسه شده اند. اثرات پارامترهای مختلف بر دبی خروجی مثل جهت، زاویه و دمای محیط بیرون بر عملکرد دودکش بررسی شد. در این تحقیق علاوه بر اثر تابش خورشید روی سطوح، اثرات تشعشع سطوح با هم از دو روش dtrm و s2s مقایسه شدند و نشان داده شد که در شبیه سازی ها تشعشع بین سطوح نیز باید درنظر گرفته شود. نتایج نشان داد که دبی خروجی از دودکش 55 درجه از همه بیشتر است و همچنین تغییر دمای بیرون در طول روز اثر قابل توجهی بر دبی خروجی می گذارد و باید در شبیه سازی ها در نظر گرفته شود. مدل بار خورشیدی فلوئنت مدلی قوی برای تشخیص سایه سطوح روی همدیگر است و در صورتی که سطوح برای همدیگر سایه ایجاد نکنند نتایج شبیه سازی های روش دو بعدی و روش سه بعدی تقریباً یکسان خواهدبود. در این تحقیق برخلاف تحقیقات پیشینیان از دو دودکش استفاده شد که این عمل منجر به ایجاد دبی تقریباً دو برابر از خروجی شد.