Işınım Soğutma Sistemlerindeki Yoğuşma Probleminin Çözümüne Yönelik Yeni Bir Yöntem ve Isıl Konfor İncelemesi

Abstract

Bu çalışmada, ışınım soğutma sistemlerinde görülen yoğuşma probleminin çözümüne yönelik, pasif nem alma paneli önerilmiştir. Bu yöntem, var olan nem kontrolü çözümlerine göre ekonomik olmasının yanında, ışınım soğutma sistemlerine kolayca entegre edilebilecek yapıdadır. Çalışma prensibi; mahal içerisindeki duyulur ısı yükü ışınım soğutma sistemi ile karşılanırken, mahaldeki gizli ve duyulur ısının bir kısmı yoğuşturucu panelle karşılanacaktır. Yoğuşturucu panel, ışınım sistemine seri bir şekilde bağlanarak aynı tesisattan beslenecektir. Yoğuşturucu panelin isi iletim katsayısı yüksek malzemeden üretildiğinden, aynı su sıcaklığında yoğuşturucu panel yüzeyi çiğ noktası sıcaklığı altında kalırken, ışınım panellerinin yüzeyi üzerinde kalacaktır. Bu sayede yoğuşma sadece yoğuşturucu panel yüzeyinde gerçekleşecektir. Bu çalışmada, önerilen yoğuşturucu panelin ısıl konfor performansı deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla, gerçek boyutlarda bir odayı temsil eden çevre ve oda ısıl şartları hassas bir şekilde kontrol edilebilen bir deney odası kurulmuştur. Deneylerde, aynı başlangıç hava sıcaklığı ve bağıl nem oranı için, farklı yoğuşturucu panel yüzey sıcaklıkları ve aynı yoğuşturucu panel yüzey sıcaklığı için farklı başlangıç bağıl nem oranları incelenmiştir. Elde edilen sonuçlar kullanılarak, mahal içerisindeki hava sıcaklık, bağıl nem oranı dağılımları ve genel konfor şartları irdelenmiştir. Ayrıca yoğuşturucu panel tüm deneysel durumlarda, mahal içerisini ideal konfor şartlarına getirebilmiştir.

In this study, we propose a novel cooling dehumidifying strategy, in which a condensing panel can be hydronically connected in series with the radiant cooling system to overcome condensation risk and improve indoor thermal comfort level. Based on the concept, the sensible heat-load is primarily covered by radiant cooling panels and some amount of latent heat and sensible heat can be treated by the condensing panel, while improving indoor thermal comfort level. Since, the surface temperature of the condensing panel is lower than the dew point temperature, while the radiant surface is higher for same supply water temperatures – condensation occurs only over the condensing plate. This paper evaluates the thermal comfort performance of the proposed novel condensing panel. For these aim, a new experimental chamber was developed. General thermal comfort level and the temperature, relative humidity ratio distribution in the tested room were evaluated for 10 different experimental cases. Multiple tests were conducted by varying surface temperature of the condensing panel and initial relative humidity ratios of air in the room. The results show that proposed simple solution can improve thermal comfort level, for the places where the latent heat loads are not considerable high, and reduce the condensation risk over the radiant cooling panels.