Indoor Thermal Environment Generated by Convective and Radiant Systems

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Kosonen, Risto, Prof., Aalto University, Finland
dc.contributor.advisor Melikov, Arsen K., Prof., Technical University of Denmark, Denmark
dc.contributor.author Mustakallio, Panu
dc.date.accessioned 2017-12-16T10:02:53Z
dc.date.available 2017-12-16T10:02:53Z
dc.date.issued 2017
dc.identifier.isbn 978-952-60-7764-2 (electronic)
dc.identifier.isbn 978-952-60-7763-5 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4942 (electronic)
dc.identifier.issn 1799-4934 (printed)
dc.identifier.issn 1799-4934 (ISSN-L)
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/29076
dc.description.abstract The design of indoor climate systems in modern office buildings should enable comfortable and productive indoor environment for occupants. The objective of the thesis has been to investigate the performance of convective, radiant and combined indoor climate systems with regard to thermal environment. Studied systems included chilled beam and chilled ceiling with mixing ventilation, chilled beam integrated with radiant panel and also research of a novel experimental radiant cooling unit. Thermal environment was assessed by measurements using advanced instruments including thermal manikins in simulated office spaces with different heat load levels and room layouts. One significant finding in this research was the small difference in thermal environment between different cooling systems. Other significant finding was the performance of chilled ceiling with mixing ventilation providing the most uniform thermal environment regardless of the workstation layout as part of comprehensive analysis of the characteristics of different cooling systems generating thermal environment. The effects of air distribution and heat load arrangement on the cooling performance of the ceiling radiant panels were studied in the other part of the thesis. The increase of the cooling power with different supply air distribution and heat load types were revealed. The thermal environment and the performance of chilled beam integrated with radiant panel in heating mode was studied with both experimental and CFD simulation methods. Thermal comfort conditions in all studied cases were good, still minimum internal window surface temperature in design conditions was found for the most advantageous conditions. That can be easily achieved with modern window construction. en
dc.description.abstract Uudenaikaisten toimistorakennusten sisäilmastojärjestelmien tulisi mahdollistaa viihtyisä ja tuottava sisäympäristö tilan käyttäjille. Tässä väitöskirjassa on tutkittu konvektioon, säteilyyn ja niiden yhdistelmään perustuvien sisäilmastojärjestelmien toimintaa liittyen tilojen lämpöolosuhteisiin. Tutkittuja järjestelmiä ovat olleet ilmastointipalkki- ja jäähdytyskatto sekoitusilmanvaihdolla sekä ilmastointipalkkiin integroitu säteilypaneeli ja uusi, kokeellinen säteilyjäähdytyslaite. Lämpöolosuhteita on tutkittu edistyksellisin mittausmenetelmin mukaan lukien mittaukset lämpönukella simuloiduissa toimistotiloissa eri lämpökuormatasoilla ja tilaratkaisuilla. Yksi merkittävä havainto tässä tutkimuksessa oli pienet erot lämpöolosuhteissa eri jäähdytysjärjestelmiä käytettäessä. Toinen merkittävä havainto oli jäähdytyskaton ja sekoitusilmanvaihdon luomat tasaisimmat lämpöolosuhteet eri toimiston työpistejärjestelyillä. Tämä tehtiin osana kattavaa analyysiä eri jäähdytysjärjestelmien toiminnan vaikutuksesta sisäolosuhteisiin. Ilmanjaon ja lämpökuormajärjestelyn vaikutusta kattoon asennettavien säteilypaneelien jäähdytystehoon tutkittiin väitöskirjan toisessa osassa. Jäähdytystehon lisäys eri ilmanjakotavoilla ja lämpökuormajärjestelyillä selvitettiin. Lämpöolosuhteita ja ilmastointipalkkiin integroidun säteilypaneelin toimintaa lämmitystilanteissa tutkittiin kokeellisilla ja CFD-simuloinnin menetelmillä. Lämpöolosuhteet olivat kaikissa tutkituissa tapauksissa hyvät lämpöviihtyvyyden kannalta. Tutkimuksessa määritettiin alhaisin ikkunan sisäpinnan lämpötila mitoitusolosuhteissa, jolla järjestelmä toimii parhaiten. Tämä voidaan saavuttaa helposti uudenaikaisella ikkunarakenteella. fi
dc.format.extent 71 + app. 63
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso en en
dc.publisher Aalto University en
dc.publisher Aalto-yliopisto fi
dc.relation.ispartofseries Aalto University publication series DOCTORAL DISSERTATIONS en
dc.relation.ispartofseries 245/2017
dc.relation.haspart [Publication 1]: Mustakallio, Panu; Bolashikov, Zhecho; Kostov, Kalin; Melikov, Arsen; Kosonen, Risto. Thermal environment in simulated offices with convective and radiant cooling systems under cooling (summer) mode of operation. Building and Environment, 2016, vol. 100, pages 82-91. DOI: 10.1016/j.buildenv.2016.02.001
dc.relation.haspart [Publication 2]: Mustakallio, Panu; Bolashikov, Zhecho; Rezgals, Lauris; Lipczynska, Aleksandra; Melikov, Arsen; Kosonen, Risto. Thermal Environment in a Simulated Double Office Room with Convective and Radiant Cooling Systems. Building and Environment, 2017, vol. 123, pages 88-100. DOI: 10.1016/j.buildenv.2017.06.029
dc.relation.haspart [Publication 3]: Mustakallio, Panu; Kosonen, Risto; Melikov, Arsen. The effects of mixing air distribution and heat load arrangement on the performance of ceiling radiant panels under cooling mode of operation. Science and Technology for the Built Environment, 2017, vol. 23, number 7, DOI: 10.1080/23744731.2016.1262662
dc.relation.haspart [Publication 4]: Mustakallio, Panu; Kosonen, Risto; Korinkova, Anna. Full-scale test and CFD-simulation of radiant panel integrated with exposed chilled beam in heating mode. Building Simulation, 2017, vol. 10, issue 1, pages 75-85. DOI: 10.1007/s12273-016-0309-0
dc.subject.other Mechanical engineering en
dc.title Indoor Thermal Environment Generated by Convective and Radiant Systems en
dc.title Konvektiivisten ja säteilevien järjestelmien luomat lämpöolosuhteet sisäympäristössä fi
dc.type G5 Artikkeliväitöskirja fi
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.contributor.school School of Engineering en
dc.contributor.department Konetekniikan laitos fi
dc.contributor.department Department of Mechanical Engineering en
dc.subject.keyword chilled beam en
dc.subject.keyword chilled ceiling en
dc.subject.keyword radiant cooling en
dc.subject.keyword radiant heating en
dc.subject.keyword convective cooling en
dc.subject.keyword mixing ventilation en
dc.subject.keyword thermal environment en
dc.subject.keyword thermal comfort en
dc.subject.keyword Ilmastointipalkki fi
dc.subject.keyword Jäähdytyskatto fi
dc.subject.keyword Säteilyjäähdytys fi
dc.subject.keyword Säteilylämmitys fi
dc.subject.keyword Konvektiojäähdytys fi
dc.subject.keyword Sekoitusilmanvaihto fi
dc.subject.keyword Lämpöolosuhteet fi
dc.subject.keyword Lämpöviihtyvyys fi
dc.identifier.urn URN:ISBN:978-952-60-7764-2
dc.type.dcmitype text en
dc.type.ontasot Doctoral dissertation (article-based) en
dc.type.ontasot Väitöskirja (artikkeli) fi
dc.contributor.supervisor Sirén, Kai, Prof., Aalto University, Department of Mechanical Engineering, Finland
dc.opn Nielsen, Peter V., Prof., Aalborg University, Denmark
dc.rev Bogdan, Anna, Asst. Prof., Warsaw University of Technology, Poland
dc.rev Schiavon, Stefano, Asst. Prof., University of California, USA
dc.date.defence 2018-01-12


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account