مدل سازی و بهینه سازی سیستم گرمایش از کف در ساختمان

مقاله حاضر به مدلسازی و بهینه سازی سیستم گرمایش از کف با لوله های پکس (Pex) می پردازد. برای مدلسازی سیستم، ناحیه محاسباتی به دو بخش تقسیم می شود. ناحیه اول عبارت است از ناحیه فوقانی کف که در برگیرنده هوای اتاق و دیواره های آن می باشد. این ناحیه با استفاده از مدل چند ناحیه ای (multizone model) مدلسازی می شود. در این مدل، ناحیه اول به صورت یک حجم کنترل در نظر گرفته شده و معادلات غیر خطی انرژی در آن به وسیله روش نیوتن رافسون حل می گردد. ناحیه دوم، ناحیه زیرین کف است که شامل لوله های گرمایش، بتن و کف پوش می شود. این ناحیه به صورت عددی مدلسازی می شود. با تلفیق مدلسازی نواحی اول و دوم، مدلسازی کل سیستم تکمیل می گردد. برای بهینه سازی سیستم گرمایش از کف، یک تابع هدف پیشنهاد شده و قطر لوله، ضخامت بتن، نوع و ضخامت کف پوش و سرعت آب گرم درون لوله ها به عنوان متغیرهای تصمیم گیری (پارامترهای طراحی) در نظر گرفته می شود. در ادامه، حساسیت تابع هدف به تغییر متغیرهای تصمیم گیری مورد بررسی قرار می گیرد. و در نهایت، اثرات تغییر دمای اتمسفر و ضخامت عایق حرارتی ساختمان بر پارامترهای طراحی مورد ارزیابی قرار می گیرد.