دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 6350 + ترجمه فارسی
عنوان فارسی مقاله

اثرات جریانات هوایی، انتشارحرارت داخلی و رطوبت در دقت و صحت مدلسازی مصرف انرژی و پارامترهای داخلی در ساختمان غیرفعال

کد مقاله سال انتشار مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
6350 2013 12 صفحه PDF 32 صفحه WORD
خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
عنوان انگلیسی
Impacts of airflows, internal heat and moisture gains on accuracy of modeling energy consumption and indoor parameters in passive building
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Energy and Buildings, Available online 15 May 2013

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلیدواژه ها 
1.مقدمه 
2.روش شناسی 
3.مدل ها 
3.1. مدل خانه چند منطقه ای
3.2 مدل توزیع هوا 
3.3.مدل تهویه مکانیکی 
3.4.مدل گرمایش هوایی 
4.جذب گرما 
5.انتشار رطوبت 
6.داده های آب و هوا
7.اندازه گیری و اعتبارسنجی مدل TRNSYS 
8.محاسبات تطبیقی 
8.1 انتشار حرارت داخلی 
8.2 انتشار رطوبت داخلی 
8.3تبادل هوا بین مناطق مختلف ساختمان 
9.نتیجه گیری نهایی 
فهرست عناوین شکل ها 
جدول 1. مشخصات گرمایی خانه 
جدول 2. انرژی منتشر از شبکه گرمایش و برق محلی، اندازه گیری شده در دوره بین 29.01.2001 to 11.02.2001 در خانه غیرفعال 
جدول 3. انتشار حرارت مفید و مصرف انرژی الکتریکی لوازم خانگی بر اساس [7] 
جدول 4. مقادیر فرض شده برای انتشار حرارت در مناطق مختلف خانه های غیرفعال 
جدول 5. مقادیر فرض شده برای انتشار رطوبت جهت فعالیت های انتخابی انجام شده توسط ساکنان 
جدول 6. مقادیر فرض شده برای انتشار رطوبت در هر اتاق خانه غیرفعال 
جدول 7. مقایسه مقادیر اندازه گیری شده و مقادیر محاسبه شده برای دمای هوای داخلی در دوره بین 
29.01.2001 to 11.02.2001 برای فرضیات مدل پیشرفته 
جدول 8. نرخ جریان حرارت متصاعد از سکنه و لوازم خانگی برای خانه های تک خانواری، بر اساس فرمان [18] در لهستان – A و برای ساختمان غیرفعال تحلیل شده B 
 
کلمات کلیدی
- دستاوردهای حرارت داخلی - افزایش رطوبت - مدل سازی عددی - ساختمان منفعل - محاسبه تقاضای انرژی - توزیع هوای داخلی - برنامه
ترجمه چکیده
ساختمان های غیرفعال در مقایسه با نمونه های استاندارد نیاز بسیار کمتری به انرژی بابت گرمایش دارند. بنابراین در اختیار داشتن مدل های دقیق مصرف انرژی برای همه مولفه های ساختمان امری حائز اهمیت تلقی می شود. این مقاله به تحلیل چگونگی تاثیر مدل های مختلف حرارت داخلی و جذب رطوبت و همچنین جریانات طبیعی هوا بین نواحی مختلف ساختمان، بر صحت و دقت محاسبات عملکرد انرژی، دماهای داخلی و رطوبت مطلق در یک ساختمان غیرفعال تک خانواده ای می پردازد. محیط شبیه سازی از یک مدل TRNSYS دوازده منطقه ای جزیی از خانه ای با سیستم HVAC استفاده می کند. این مدل شامل جریانات طبیعی هوا بین مناطق ساختمان، و حرارت داخلی و جذب رطوبت است که تا جای ممکن دقیق تعریف شده اند. جذب بر اساس پروتکل های مصرف خاصی تخصیص یافته اند که در مدت دو هفته اندازه گیری توسط سکنه ارائه شده اند. داده های اندازه گیری همچنین برای تایید صحت مدل مورد استفاده قرار گرفته اند. مدل تایید شده مبنایی را برای محاسبه عملکرد انرژی و شبیه سازی دمای هوا و تغییرات رطوبت مطلق در ساختمانی با نواحی جریان هوایی محدود همراه با افزایش تعریف شده حرارت و رطوبت طبق استاندارد ها، ارائه می دهد. مقادیر استاندارد افزایش حرارت و رطوبت بر اساس استاندارد ISO 13790 و مقررات ملی لهستان تعریف شده اند. شبیه سازی ها نشان می دهند که روش دقیق محاسبه افزایش دما و جریانات هوایی بین نواحی مختلف ساختمان در محاسبه درست عملکرد انرژی و شبیه سازی دماهای داخلی و رطوبت مطلق در ساختمان های غیرفعال بسیار مهم است. نتایج تحلیل صورت گرفته نشان می دهد که برای مثال تفاوت در انرژی موردنیاز برای گرمایش که با استفاده از روشی دقیق و ساده برای تعیین افزایش حرارت داخلی محاسبه شده است معادل 30,1 %. می باشد.
ترجمه مقدمه
ساختمان های غیرفعال در مقایسه با ساختمان های استاندارد نیاز کمتری به انرژی برای گرمایش و تهویه دارند، در حالیکه افزایش دمای داخلی تقریبا یکسان است. نیاز به انرژی برای گرمایش در ساختمان های غیرفعال کمتر از 15 kWh/m2 در حالیکه در یک ساختمان مسکونی جدید در لهستان این میزان معادل 60 - 120 [kWh/m2 [1است. افزایش دما حدود 20% از کل اتلاف انرژی را در یک ساختمان استاندارد و حدود 65% را در یک ساختمان غیرفعال به خود اختصاص می دهد. [2] این واقعیت به دو نتیجه مهم منتج می شود. اولا، افزایش جذب حرارت برای مثال با جهت دهی مناسب به پنجره ها، می تواند باعث کاهش چشمگیر نیاز به انرژی برای گرمایش شود. به حداکثر رساندن جذب و دریافت در عین حال می تواند باعث افزایش نیاز به سرمایش شود که در مقاله [Enshen [3نیز مورد تایید قرار گرفته است. ثانیا، نوسانات جذب حرارت داخلی می تواند تغییرات زیادی در دمای هوای داخل ایجاد کند که خود نیازمند استراتژی های کنترلی خاصی است. کنترل مناسب برای دستیابی به نوعی آسایش دمایی و همچنین بازدهی بالای انرژی لازم است. از این رو، اگر بخواهیم شرایط محیط داخلی را در یک ساختمان بسیار کم انرژی (مانند ساختمان های غیرفعال، یا ساختمان های نزدیک به انرژی صفر) پیش بینی کنیم و همچنین نیازهای انرژی آن را بدرستی محاسبه کنیم، باید از مدل های سیستمی و ساختمانی دقیقی استفاده کنیم. آنچه بیشتر حائز اهمیت است آن است که توجه زیادی باید معطوف به تعیین درست جذب رطوبت و حرارت داخلی و همچنین جریانات هوا در مناطق ساختمان شود، که همه فاکتورهای آن اغلب به روشی ساده قابل تعیین هستند. برای مثال، روش ساده تعریف شده در استاندارد ISO 13790 برای ساختمان هایی با نیاز انرژی استاندارد مناسب است اما برای ساختمان های بسیار کم انرژی این روش باید دقیق تر باشد. در غیر اینصورت عملکرد واقعی انرژی در ساختمان ها ممکن است بیشتر مقدار محاسبه شده و صرفه جویی انرژی کمتر از میزان پیش بینی شده باشد. این جنبه خصوصا برای طرح ریزی مجدد عملکرد انرژی در امریه های ساختمانی و پیاده سازی ساختمان هایی با مصرف انرژی نردیک به صفر بسیار مهم است. [5] متاسفانه در عمل هیچ مقاله ای در زمینه منتشر نشده است. مقاله [Saelens [6 تاثیر رفتار سکنه و جذب داخلی را بر عملکرد انرژی و آسایش دمایی در یک ساختمان اداری معمولی را تحلیل کرده است. تحلیل مشابهی در مورد یک ساختمان اداری، با توجه به اقدامات بهینه سازی ساختمانی و معماری و مدیریتی را می توان در مقاله [Pujol-Nadal [7 یافت. تاثیر فاکتورهای تحلیلی در این مقالات احتمالا در خصوص ساختمان های غیرفعال با تقاضای انرژی کمتر، بسیار بیشتر خواهد بود. منابع حرارت داخلی و جداول زمانبندی جزیی آن ها در ساختمان های غیرفعال با جزییات دقیق توسط[ Badescu, Sicre [8 ارائه شده اند. هدف مقاله مدلسازی مصرف انرژی تجدید پذیر برای گرمایش فضا بود. تاثیر منابع حرارت داخلی بر مصرف انرژی و پارامترهای داخلی مورد تحلیل قرار نگرفته اند.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله اثرات جریانات هوایی، انتشارحرارت داخلی و رطوبت در دقت و صحت مدلسازی مصرف انرژی و پارامترهای داخلی در ساختمان غیرفعال

چکیده انگلیسی

Passive buildings compared to the standard ones require significantly less energy for heating, so the correct models of every “energy using” building's components are very important. This paper analyzes how various models of the internal heat and moisture gains, as well as natural air flows between building zones, influence the accuracy of the calculation of the energy performance, indoor temperatures and absolute humidity in a single-family passive building. A simulation environment used a detailed twelve-zone TRNSYS model of a house with HVAC system. The model included natural air flows between zones, and internal heat and moisture gains, defined as precisely as possible. The gains were allocated on the basis of special protocols of use filled by the occupants during the two-week measurement. The measurement data was also used for validation of the model. The verified model constituted a basis for calculation of energy performance and simulation of air temperature and absolute humidity change in a building with significantly limited air flow between zones, and heat and moisture gains defined according to standards. The standardized values of heat and moisture gains were defined on the basis of the standard ISO 13790 and national regulations in Poland. The simulations have shown that precise methodology of calculation of heat gains and air flows between building zones is very important for proper computation of energy performance and simulation of indoor temperatures and absolute humidity in passive buildings. Results of carried out analysis have shown e.g. that the difference in energy need for heating calculated using precise and simplified methods of internal heat gains determination was 30,1%.

مقدمه انگلیسی

Passive buildings compared to the standard ones require significantly less energy for heating and ventilation, while internal heat gains are almost the same. The energy demand for heating in passive buildings is less than 15 kWh/m2, while for example in new residential in Poland – 60–120 kWh/m2[1]. Heat gains cover about 20% of whole energy loss in the case of a standard building and up to 65% in a passive house [2]. This fact leads to two important conclusions. Firstly, increasing the heat gains, e.g. by appropriate orientation of windows, may contribute to a significant reduction of energy need for heating. Maximization of gains can at the same time cause increase of energy need for cooling, which was confirmed in the article of Enshen [3]. Secondly, a fluctuation of internal heat gains can cause significant change of the internal air temperature and requires specific control strategies. Appropriate control is necessary to obtain good thermal comfort as well as high energy efficiency. That is why, if we want to predict correctly the internal environment conditions in a very low-energy buildings (like passive buildings – nearly zero-energy buildings) and calculate correctly their energy needs, we have to use precise building and system models. What is even more important, much attention should be paid to the appropriate determination of internal heat and moisture gains as well as airflows between building zones, all of which factors are often determined in a simplified way. For example, simplified methodology defined in standard ISO 13790 [4] can be suitable for buildings with standard energy need, but for very low-energy buildings the methodology has to be more precise. Otherwise real energy performance of buildings can be higher than calculated and energy savings lower than predicted. This aspect is particularly important due to the recast of the Energy Performance of Buildings Directive and implementation of ‘nearly zero’ energy buildings [5].

نتیجه گیری انگلیسی

The simulation results confirmed the significant impact of internal heat and moisture gains as well as airflows between the building zones on indoor temperatures, absolute humidity and energy performance of passive houses. The most influences were noticed in values of the relative air humidity and energy need for heating. In the analyzed house the difference in absolute humidity of the exhausted air was 35.7% (for the models with and without moisture gains). The difference in energy need for heating calculated using precise and simplified methods of internal heat gains determination was 30.1%. Decrease of energy need was caused by oversizing of heat gains in simplified method. Oversizing of gains probably increased energy need for cooling. The difference between calculated and measured mean values of indoor air temperature in individual zones did not exceed 0.6 K, except WC and technical room, where they were twice higher (for the simplified method of internal heat gains determination). Proper modeling of air exchange in the building proves very important. Omission of the natural airflows between rooms can lead to significant errors in calculation of energy need, indoor temperatures and absolute humidity, which corresponds especially to complex, interconnected models of buildings with heating system. If the temperature sensor of controller is located in closed room, the heating capacity of system and energy need of the whole building will significantly depend on indoor air temperature in this room. Where there is neither air, nor heat or moisture exchange between room with controller's sensor and other rooms, the values of temperature in this room strongly depend on heat gains and do not represent average air temperature in the whole building. As a result, the heating system may deliver significantly more (or less) energy to the building than needed. In the analyzed passive house, energy need for heating in the case of simulation with closed doors between rooms was 25.5% lower than in the case of open doors (with natural airflows). At the same time, average air temperature in house was 0.27 K lower and the average standard deviation was 0.14 K higher.

خرید مقاله
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.