Design criteria for perimeter chilled beams

Abstract

Lasitetun julkisivun viereistä aluetta kutsutaan yleensä rakennuksen reunavyöhykkeeksi. Jos auringonsäteilyä ei eliminoida kunnolla, lasimateriaalilla on merkittävä vaikutus reunavyöhykkeen olosuhteisiin ja ikkunan pintalämpötilaan. Nykyaikaisissa toimistotiloissa auringonsäteily ulottuu reunavyöhykkeellä pidemmälle kuin tavallisissa toimistotiloissa. Tämä voidaan aistia epämiellyttävänä. Siksi auringonsäteily tulee minimoida, tai muuten tulee harkita reunavyöhykkeen jäähdytyspalkin käyttöä.

Reunavyöhykkeen jäähdytyspalkkeja asennetaan vaativissa olosuhteissa lähelle lasitettua julkisivua, missä jäähdytystarve ja ikkunan pintalämpötila ovat korkeita. Ikkunasta nousevan pluumin uskotaan lisäävän reunavyöhykkeellä jäähdytyspalkin suoritustehoa, jos pluumi napataan tehokkaasti jäähdytyspalkin induktioaukkoon. Tämän työn tarkoituksena oli tutkia kuinka reunavyöhykkeen lämpökuormia hoidetaan tehokkaasti toimistotilan jäähdytyksessä, ja kehittää yksinkertaisia suunnittelukriteerejä reunavyöhykkeen jäähdytyspalkeille.

Jäähdytystarvetta arvioitiin energiasimulointiohjelma RIUSKAn avulla tyypillisessä reunavyöhykkeen toimistohuoneessa. Laskelmat tehtiin erilaisilla ikkunatyypeillä Euroopan kesäajan olosuhteissa. Tuloksia käytettiin käytännön jäähdytyspalkkimittauksissa, missä testattiin passiivisia ja aktiivisia jäähdytyspalkkeja reunavyöhykkeen jäähdytyspalkkeina. Kokeelliset mittaukset osoittivat, että ikkunapluumi ei nosta reunavyöhykkeellä jäähdytyspalkin suorituskykyä, vaikka lämpöolot oleskeluvyöhykkeellä olivat hyviä. Reunavyöhykkeellä, passiiviset jäähdytyspalkit tulisi asentaa kauas ikkunapinnasta, ja aktiiviset jäähdytyspalkit tulisi suunnitella vain alhaisilla primääri-ilmavirroilla. Kokeelliset mittaukset synnyttivät ideoita uudesta jäähdytyspalkkiratkaisusta ja patenttihakemuksen.

Lopuksi passiivipalkille kehitettiin mittausdatan avulla yksinkertainen CFD malli: jäähdytyspalkki mallinnettiin onttona laatikkona. Laskelmat täytyi ratkaista ajasta riippuvana, koska tasapainolaskenta ei konvergoinut kunnolla. Malli muodosti melko todellisen pluumin, vaikka kunnollista jäähdytystehon mallinnusta ei saatu kehitettyä.