سیستم¬های تهویه با توزیع هوای زیرسطحی (سیستم¬های ¬تهویه زیرسطحی)، از جمله جدیدترین سیستم-های تهویه می¬باشند که به دلیل برخی مشکلات در درک مشخصه¬های کلیدی عملکردی آن¬ها، تاکنون چندان مورد توجه واقع نشده¬اند. در ابتدای پایان¬نامه حاضر، دو فضا با تعداد ساکنان یک و دو نفر شبیه-سازی شده که با توجه به در دسترس بودن داده¬های تجربی برای هر یک از این فضا¬ها، به صحت¬سنجی نتایج شبیه¬سازی پرداخته شده است. با توجه به نتایج حاصل از فرآیند صحت¬سنجی، مدل اغتشاشی صفر معادله¬ای داخلی به عنوان مدل اغتشاشی مناسب برای ادامه شبیه¬سازی¬ها انتخاب شده است. در ادامه، اثر مکان دریچه هوای برگشت (نامنطبق بر دریچه خروج) بر شرایط آسایش¬حرارتی ساکنان و کیفیت هوای داخل در اتاقی با تعداد ساکنان دو نفر مجهز به سیستم تهویه زیرسطحی بررسی شده و با توجه به نتایج حاصله، استقرار دریچه هوای برگشت در حد بالایی ناحیه اسکان در حالت نشسته (3/1متر)، بهترین شرایط عملکردی را از منظر پارامترهای آسایش¬حرارتی و کیفیت هوای داخل برای ساکنان ایجاد نموده است. هم¬چنین استفاده از دریچه هوای برگشت سبب کاهش قابل توجهی در میزان مصرف انرژی نسبت به سیستم¬های تهویه رایج (اختلاطی) گردیده است. در ادامه، با توجه به این¬که سیستم¬های تهویه مطبوع بایستی توانایی ارضاء شرایط آسایش¬حرارتی ساکنان، کیفیت مطلوب هوای داخل و مصرف پایین انرژی را به عنوان شاخص¬های اصلی دارا باشند، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (با کمک نرم¬افزار ایرپک)، به بررسی هم¬زمان موارد مذکور و قابلیت تطبیق سیستم تهویه زیرسطحی برای استفاده در مکانی پرازدحام پرداخته شده است. فضای پرازدحام، فضایی با تعداد ساکنان 80 نفر مجهز به سیستم تهویه زیرسطحی انتخاب گردیده است. در فضای پرازدحام مذکور، شرایط حرارتی ایجاد شده با استفاده از دو نوع دریچه هوای ورودی رایج (مستقیم و چرخشی) بررسی شده است. با تجهیز فضای مورد بررسی به دریچه هوای برگشت (منطبق و نامنطبق بر دریچه خروج)، شرایط آسایش¬حرارتی ساکنان، کیفیت هوای داخل و کاهش مصرف انرژی برای هر دو نوع دریچه هوای ورودی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به نتایج حاصل، دریچه هوای ورودی چرخشی، شرایط حرارتی بهتری برای ساکنان ایجاد نموده است، هم¬چنین با بررسی شاخص¬های تأثیرگذار دیگر، می¬توان نتیجه¬گیری نمود که سیستم تهویه زیرسطحی که به خوبی طراحی شده باشد می¬تواند شرایط آسایش¬حرارتی ساکنان در مکان¬های پرازدحام را ارضاء و کیفیت هوای مطلوبی را برای آنان فراهم آورد.

با توجه به بحران انرژی، لزوم توجه به استفاده از سیستم های سرمایش با مصرف انرژی کمتر بیش ازپیش اهمیت یافته است. در تحقیق حاضر، عملکرد سیستم سرمایش ترکیبی متشکل از چرخ دسیکنت، سرمایش تبخیری مستقیم و غیرمستقیم (برج خنک¬کننده و کویل) بررسی شده است. هدف اصلی از به کارگیری سیستم های ترکیبی، مصرف انرژی کمتر در مقایسه با سایر روش های سرمایش می باشد. لذا در این تحقیق، نحوه طراحی بهینه سیستم ترکیبی مذکور بررسی شده است. در مطالعه بهینه سازی، علاوه بر مصرف انرژی سیستم، توجه به میزان آب مصرفی نیز هدف بوده است. بنابراین برای اعمال همزمان این دو مهم در فرآیند بهینه سازی، تابع هدف به صورت کمینه کردن مجموع هزینه های عملکرد سیستم شامل هزینه آب و انرژی مصرفی سیستم درنظر گرفته شده است. در ابتدا هریک از اجزای سیستم به صورت عددی مدل شده و پس از صحت سنجی مدل ها با داده های تجربی، برنامه کامپیوتری شبیه سازی سیستم سرمایش ترکیبی نوشته شد. به کمک برنامه نوشته شده، اثر پارامترهای مربوط به طراحی سیستم بر عملکرد و هزینه های سیستم بررسی شد. در ادامه به کمک الگوریتم ژنتیک به تعیین مقدار بهینه پارامترهای طراحی سیستم پرداخته شده است. در چرخ دسیکنت، پارامترهای دمای احیا، سرعت دوران، ضخامت، دبی جرمی هوای احیا و سرعت هوای فرآیند و احیا؛ در برج خنک کننده، پارامترهای سطح مقطع، ارتفاع و دبی جرمی آب و هوا و در پد تبخیری، پارامترهای سرعت هوا و ضخامت به عنوان متغیرهای بهینه سازی در نظر گرفته شده است. دو مطالعه موردی صورت گرفته نشان می دهد که طراحی بهینه سیستم می تواند هزینه های عملکرد را به میزان چشمگیری کاهش دهد. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که در حالت بهینه، دبی جرمی آب برج خنک کننده از دبی جرمی هوای برج بیشتر است. هم چنین در این حالت، سرعت هوا در اجزای سیستم، کمترین مقدار مجاز و سطح مقطع برج خنک کننده، بیشترین مقدار ممکن با توجه به قیدهای مربوطه به دست آمده است. در ادامه اثر قیمت آب، برق و انرژی گرمایی بر مشخصات سیستم بهینه بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که با دو برابر شدن قیمت آب، ضخامت پد تبخیری 2/24% افزایش و ابعاد و دبی جرمی آب و هوای برج خنک کننده کاهش می یابد. در مقابل با دو برابر شدن قیمت برق، ضخامت پد 1/15% و ارتفاع برج 6/22% کاهش و سطح مقطع و دبی جرمی آب و هوای برج افزایش می یابد. همچنین نتایج بهینه سازی نشان می دهد که با تغییر منبع حرارتی گرمکن از انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی، دمای احیای دسیکنت و دبی جرمی هوای احیا کاهش می یابد و در مقابل ضخامت چرخ دسیکنت و ابعاد و دبی جرمی آب و هوای برج خنک کننده افزایش می یابد.

در سال¬های اخیر، سیستم گرمایش قرنیزی به دلیل توزیع یکنواخت حرارت، پایین بودن دمای آب تغذیه و امکان استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مورد توجه بسیاری از مهندسان تهویه مطبوع قرار گرفته است. با این وجود، عدم استفاده از تجهیزات وزشی در ساختمان¬های دارای سیستم گرمایشی مذکور، می-تواند سبب کاهش کیفیت هوای داخل شود. در تحقیق حاضر میزان تأثیرگذاری جانمایی دریچه تأمین هوای تازه بر کیفیت هوای داخل و شرایط آسایش حرارتی ساکنان در ساختمان¬های دارای سیستم گرمایش قرنیزی بررسی شده است. سپس تأثیر دمای هوای بیرون بر کیفیت هوای داخل بررسی شده است و در انتها مقایسه¬ای بین کیفیت هوای داخل در ساختمان¬های دارای سیستم گرمایش قرنیزی با سیستم گرمایش از کف انجام شده است. برای این منظور به کمک دینامیک سیالات محاسباتی سرعت، دما، شاخص احساس حرارتی افراد، میانگین غلظت آلاینده و شاخص کیفیت هوای داخل در ناحیه تنفس برای اتاق نمونه شماره 600 استاندارد تاسیساتی اشری 140 بررسی شد. به منظور شبیه سازی میدان-های دما، سرعت و آلاینده از حلگر عددی اپن فوم استفاده شده است. از آنجایی که افزایش غلظت co2 در اتاق نشان دهنده¬ی ناتوانی سیستم تهویه در زدودن آلاینده¬های داخل می¬باشد، غلظت این گاز به عنوان شاخصی جهت بررسی کیفیت هوای داخل استفاده شده است. نتایج نشان داد که جانمایی صحیح دریچه تأمین هوای تازه، تأثیر قابل توجهی بر دمای هوا، شرایط آسایش حرارتی افراد و کیفیت هوای داخل دارد. به طوری که با تغییر محل دریچه سقفی تأمین هوا از نزدیکی دیوار خارجی به سمت مرکز اتاق، می¬توان متوسط دمای هوا در فضای نمونه را تا اندازه 1/1 درجه سلسیوس (از 4/21 به 5/22 درجه سلسیوس) افزایش ¬داد. همچنین، نتایج حاکی از آن است که انتخاب محل مناسب برای دریچه تأمین هوای تازه می¬تواند شاخص بهبود کیفیت هوای داخل را از حدود 44/0 به حدود 67/0 افزایش دهد. افزایش دمای جدار خارجی ساختمان نیز سبب بهبود کیفیت هوای داخل می¬شود؛ به¬طوری¬که افزایش دمای جدار خارجی از 10- درجه سلسیوس به 10 درجه سلسیوس، میانگین شاخص احساس حرارتی افراد در ناحیه تنفس را از 1- به 5/0- افزایش می¬دهد. در انتها مقایسه بین سیستم گرمایش قرنیزی و گرمایش از کف نشان داد که با متوسط دمای یکسان در ناحیه تنفس، میانگین غلظت آلاینده در سیستم گرمایش از کف حدود ppm20 بیشتر از سیستم گرمایش قرنیزی است.

چکیده ندارد.