Wetenschap
Rendering van oppervlakken die uitstralen in Lewis Library aan de Princeton University. Krediet:Dorit Aviv en Nicholas Houchois
Standaard comfortmetingen die worden gebruikt om de verwarmings- en koelsystemen van gebouwen te ontwerpen, hebben een gemeenschappelijk gebrek, volgens nieuw onderzoek. De onderzoekers zeiden dat de bevindingen zouden kunnen betekenen dat ontwerpers decennialang hebben vertrouwd op onnauwkeurige metingen bij het bouwen van hun systemen.
In bevindingen gerapporteerd 14 februari in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten , de onderzoekers zeiden dat de fout werd veroorzaakt door het standaardinstrument dat wordt gebruikt om de temperatuureffecten van stralingsverwarming en -koeling te meten. Het instrument, een globethermometer genoemd, en bijbehorende formules die worden gebruikt om het comfort te berekenen op basis van de meetwaarden van de sensor, houden niet goed rekening met de luchtstroom die vrije convectie wordt genoemd. Bij experimenten, de storing leidde tot temperatuurfouten van meer dan twee graden Celsius, aldus de onderzoekers.
Forrest Meggers, een assistent-professor aan het Andlinger Center for Energy and the Environment van Princeton University en een van de hoofdonderzoekers, zei dat het team problemen ontdekte met traditionele metingen tijdens het bouwen van een buitententoonstelling in Singapore. Hoewel het team er geen problemen mee had om de deelnemers aan de tentoonstelling comfortabel te houden met behulp van een stralingskoelsysteem, met behulp van standaard meettechnieken, het team had moeite om deze verkoelende effecten aan te tonen.
Meggers, ook een assistent-professor architectuur, De ontwerpers voeren basismetingen uit met de globe-thermometer en gebruiken formules om te bepalen hoe het stralingssysteem het comfort van de inzittenden in verschillende omgevingen beïnvloedt. Hoewel de deelnemers comfortabel bleven en het systeem hen koel kon houden, de berekeningen toonden aan dat het systeem niet werkte en dat de omgeving ongemakkelijk zou moeten voelen.
Zoals blijkt uit een thermische camera, de persoon is koel wanneer hij voor een stralingskoelsysteem staat. Krediet:Eric Teitelbaum
Het verschil in warmtestraling en temperatuur tussen de persoon en de oppervlakken. Krediet:Dorit Aviv
"Toen realiseerden we ons dat de formule verkeerd was. We hadden het moeilijk om het te accepteren, ' zei Meggers.
Het idee van het gebruik van koeling door middel van stralingswarmte-uitwisseling of het verwarmen van muren en oppervlakken om mensen in de buurt comfortabel te houden, is geïdentificeerd als een energiezuinig ontwerpkenmerk, maar airconditioning is nog steeds de belangrijkste oplossing om mensen comfortabel te houden in gebouwen in de Verenigde Staten en andere plaatsen. Stralingssystemen zijn niet altijd als effectief beschouwd. De onderzoekers zeggen dat deze misrekening zou kunnen helpen verklaren waarom. Het begrijpen en effectief vastleggen van de impact van stralingssystemen op het comfort kan een grote impact hebben op energiebesparingen. Door de lucht vijf graden warmer te laten worden tijdens het koelen van oppervlakken, zeggen de onderzoekers, kan de vraag naar koeling tot 40% verlagen en het comfort van de bewoners behouden.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com