research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
Sort by

Article
A Mathematical Model of a Thermally Activated Roof (TAR) Cooling System Using a Simplified RC-Thermal Model with Time Dependent Supply Water Temperature.
نموذج رياضي لمنظومة تبريد باستخدام سقف محفز حراريا باستخدام موديل RCالحراري المبسط باستخدام ماء متغير درجة الحرارة مع الوقت.

Authors: Khalid Ahmed Joudi خالد احمد جودي --- Kamal Mohammed Ali كمال محمد علي
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2016 Volume: 22 Issue: 1 Pages: 118-139
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

This paper presents a computer simulation model of a thermally activated roof (TAR) to cool a room using cool water from a wet cooling tower. Modeling was achieved using a simplified 1-D resistance-capacitance thermal network (RC model) for an infinite slab. Heat transfer from the cooling pipe network was treated as 2-D heat flow. Only a limited number of nodes were required to obtain reliable results. The use of 6th order RC-thermal model produced a set of ordinary differential equations that were solved using MATLAB - R2012a. The computer program was written to cover all possible initial conditions, material properties, TAR system geometry and hourly solar radiation. The cool water supply was considered time dependent with the variation of the ambient wet bulb temperature. Results from RC-thermal modeling were compared with experimental measurements for a second story room measuring 5.5 m x 4 m x 3 m at Amarah city/ Iraq (31.865 ˚N, 47.128 ˚E) for 21 July, 2013. The roof was constructed of 200 mm concrete slab, 150 mm turf and 50 mm insulation. Galvanized 13 mm steel pipe coils were buried in the roof slab with a pipe occupation ratio of 0.12. The walls were constructed of 240 mm common brick with 10mm cement plaster on the inside and outside surfaces and 20 mm Styrofoam insulation on the inside surface and covered with PVC panel. Thermistors were used to measure the indoor and outdoor temperatures, TAR system water inlet and outlet temperatures and temperature distribution inside the concrete slab. The effect of pipe spacing and water mass flow rate were evaluated. Agreement was good between the experimental and RC-thermal model. Concrete core temperature reaches the supply water temperature faster for lower pipe spacing. Heat extracted from the space increased with water mass flow rate to an optimum of 0.0088 kg/s.m².

يستعرض هذا البحث نموذج محاكاة باستخدام الحاسوب للسقوف المنشطة حراريا ((TAR باستخدام ماء بارد من برج تبريد من النوع الرطب. تمت النمذجة باستخدام ما يسمى دائرة المقاومة- المتسعة الحرارية (نموذج (RC لسطح متناهي الابعاد. أعتبر انتقال الحرارة من شبكة الانابيب, ثنائي البعد(2-D) حيث نحتاج الى عدد قليل من العقد(nodes) للحصول على نتائج واقعية. أن استخدام النمذجة الحرارية(RC) من الرتبة السادسة سينتج عنه مجموعة من المعادلات التفاضلية الاعتيادية التي تم حلها باستخدام برنامج ماتلاب ((Matlab R2012a. تمت صياغة البرنامج بحيث يغطي كل الاحتمالات الممكنة من ظروف ابتدائية و نوع مواد البناء و ابعاد منظومة TAR و التغير الزمني في شدة الاشعاع الشمسي. أعتبر الماء البارد المجهز متغير درجة الحرارة بسبب التغير الزمني لدرجة الحرارة الرطبة للهواء الخارجي. قورنت النتائج المتحصلة من النمذجة الحرارية(RC)مع النتائج العملية المستخلصة من غرفة تقع في الطابق الثاني ذات ابعادx 5.5 x 4 3م في مدينة العمارة جنوب العراق (31.865 ˚N, 47.128 ˚E). يتركب السقف من 200 ملم خرسانة و 50 ملم عازل حراري و 150 ملم تراب. دفنت اربع شبكات انابيب من الحديد المغلون بقطر 13 ملم داخل الصبة الخرسانية للسقف مع نسبة اشغال انابيب بلغت 0.12. تتركب الجدران من 240 ملم طابوق عادي مع 10 ملم سمنت على جانبي الجدارين الداخلي و الخارجي و 20 ملم عازل الستايروفوم من الداخل الذي تم تغليفه بصفائح البلاستك الملونة. استخدمت متحسسات لقياس درجة حرارة الهواء الداخلية و الخارجية و درجة حرارة الماء الداخل و الخارج من منظومة TAR و التوزيع الحراري داخل الخرسانة. تمت دراسة تأثير التباعد بين الانابيب و الموقع العمودي لشبكة الانابيب داخل الخرسانة و تأثير معدل جريان الماء على اداء المنظومة. وجد ان هناك تطابق جيد بين النتائج العملية و تلك المتحصلة من نموذج RC الحراري وقد اعطى استخدام هذا النموذج نتائج قريبة من القياسات العملية. ان اقتراب درجة حرارة الخرسانة من درجة حرارة الماء المجهز يكون اسرع عند تباعد انابيب بمسافات اصغر. ازدادت الحرارة المسحوبة من الغرفة مع زيادة معدل جريان الماء الى 0.0088 كغم/ثا.م〖 و 〗^2بعدها كان هناك تغير طفيف.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2016 (1)