Luonnollisen konvektion mallintaminen energia-analyysiohjelmassa

Abstract

Työn tavoitteena oli parantaa energia-analyysiohjelmalla suoritettavan laskennan luotettavuutta ja tarkkuutta kehittämällä huoneiden sisäisen konvektion laskentaa ja ottamalla huomioon patterista lähtevän konvektiosuihkun vaikutus. Referenssiohjelmana käytettiin TASE-ohjelmaa, jonka laskentatuloksia verrattiin koerakennuksessa tehtyihin mittaustuloksiin tarkkuuden arvioimiseksi. Rakennusten sisäpintojen luonnolliselle konvektiolle on pyritty etsimään sellaiset korrelaatiot, jotka soveltuvat mahdollisimman hyvin rakennuksissa esiintyville huoneilman ja pintojenvälisille lämpötilaeroille ja huoneilman tyyppiselle virtaustilanalueelle. Patterin etu- ja takapinnalla sekä takaseinällä tapahtuva luonnollinen konvektio kehittyy konvektiosuihkuksi, jonka vaikutus ikkunaan on otettu huomioon. Alunperin TASE-ohjelmassa oli käytetty vakiona pysyviä lämmösiirtokertoimia, jotka oli laskettu keskimääräisen pinnan ja ilman lämpötilaeron mukaan. Sisäpintojen konvektio on tässä työssä mallinnettu muuttuvina lämmönsiirtokertoimina TASE-ohjelmaan, jolla on laskettu mittaustilanteita vastaavia tapauksia. Mittaukset on suoritettu laboratoriohallissa sijaitsevassa koerakennuksessa, jossa on mahdollista muuttaa lämmitystehoa ja ilmanvaihtoa. Vertailtavia suureita on ollut huoneilman lämpötila, pintalämpötilat sekä lämpövirran tiheydet pinoissa. /Kir10