عنوان :
تعداد صفحات : ۱۵۱
نوع فایل : ورد و قابل ویرایش
حفظ انرژی در ساختمانها به انتقال حرارت به داخل یا خارج از ساختمان بستگی دارد. روشهای کلی انتقال حرارت همراه با جزئیات انتقال حرارت با پنجرهها، پارچههای منسوج و پردهها ارائه میشوند.
در بکار بردن اصل انتقال حرارت برای حفظ انرژی در ساختمانها، هدف حداقل کردن جریان حرارت به طرف بیرون در زمستان و جریان حرارت به طرف داخل در تابستان میباشد. پردهها میتوانند بر حفظ انرژی به وسیله کاهش اتلاف حرارتی زمستان و بدست آوردن حرارت تابستان تأثیر گذارند.
هدف این مطالعه بررسی روابط میان ضریب گسیل گرمایی متغیرهای گوناگون هندسی، پارچه و بافت پردههای پنجره بوده و هم تعیین ویژگیهای فیزیکی پارچهها که در گسیل حرارتی کم پردههای از جنس آن پارچهها مؤثر هستند.
پارچهها در دمای داخل °F 2±۷۰ و در رطوبتهای نسبی ۲%±۶۸ آزمایش شدند. تفاوت دما بین دو طرف پنجره آزمایشی در تقریباً ۲۵ درجه حفظ شد با شرایطی که پشت پنجره طبق شرایط زمستان سرد شبیهسازی شده بود.
در فاز یک، هر یک از هشت پارچه پرده و دو پارچه آستری برای گسیل حرارتی روی پنجره آزمایش شدند. اگرچه تحلیلهای ابتدایی واریانس برای فاز یک نشان داد که هر یک از عوامل تجربی (آزمایشی) مهم بود (به استثنای رنگ) تفاوتهای آماری طراحی شده برای مقایسه سطوح مختلف در هر نوع فاکتور نشان داد که اهمیت چشمگیر نوع بافت واقعاً به خاطر گشادی بافت بود.
در فاز دو، چهار پارچه پرده دارای رنگ روشن در ترکیبات لایه شده با پارچه آستری کتاب به شکلهای مختلف آزمایش شدند که فشردگی پرده، فشردگی آستری و فاصله سه بعدی بین پارچه آستری و پارچه پرده محاسبه شدند.
هر یک از متغیرها (پارچه، فشردگی پرده، فشردگی آستری، فاصلهگذاری و رطوبت نسبی) مهم بود. براساس تفاوتهای آماری خاص، اهمیت پارچه به گشادی بافت نسبت داده شد. اهمیت هر یک از فاکتورهای وضعیت، اهمیت مساحت سطح پارچه و حجم فضای هوا در پرده را دلالت میکند. تعامل فشردگی آستری و فاصلهگذاری نیز مهم تشخیص داده شد. بررسی دادهها نشان داد که افزایش فاصله سه بعدی در سطوح حجم کم به کاهش ضریب گسیل منجر میشود اما زمانی که حجم کل هوای محبوس در سیستم پرده افزایش مییابد (با تغییر فشردگی پارچه)، افزایش فاصله سه بعدی بین پارچه آستری و پارچه پرده به افزایش ضریب گسیل منجر میشود که احتمالاً به خاطر حرکت آزاد هوا در حجم نسبتاً وسیع فضای هوا میباشد.
بررسی روابط بین ویژگیهای فیزیکی پارچهها و گسیل حرارتی با استفاده از تحلیلهای رگرسیون نشان داد که نشتپذیری هوا مهمترین و تنها ویژگی پارچه مرتبط به گسیل میباشد. ضخامت پارچه و فاکتور پوش نیز مهم تشخیص داده شدند. وزن پارچه، تخلخل، انعکاس، قابلیت پوشش، کسب رطوبت و حرارت ویژه مهم نبودند. رابطه بین نشتپذیری هوا و ضریب گسیل مستقیم بود. همانطور که نشتپذیری هوا افزایش مییابد، ضریب گسیل نیز افزایش مییابد. روابط برعکس بین فاکتور پوشش و ضریب گسیل و بین ضخامت و ضریب گسیل مشخص میشود. در حالی که فاکتور پوشش افزایش مییابد یا در حالی که درجه گیره پارچه افزایش مییابد، ضریب گسیل کاهش مییابد.
، مشخص شد که ضریب گسیل با افزایش ضخامت پارچه افزایش مییابد. با این وجود، بررسی دقیقتر از دادهها، محقق را به این نتیجهگیری سوق داد که تفاوت آشکار به خاطر ضخامت پارچه، واقعاً به خاطر تفاوتها در گشادی بافت است: دو پارچه که اندازههای ضخامت نسبتاً بالا داشتند نیز دارای بافت گشاد بودند.
یک رویکرد رگرسیون خطی دیگر به چند مدل برای پیشبینی گرمایی منجر شد. تحلیلها نشان دادند که ۹۸ درصد نوسان در گسیل حرارتی در پارچههای صاف و تک لایه را میتوان از نشتپذیری هوا و رطوبت نسبی پیشبینی کرد و ۹۰ درصد تغییر در ضریب گسیل پردههای چند لایه را میتوان از نشتپذیری هوا، فشردگی آستری و رطوبت نسبی پیشبینی کرد.
یافتههای مطالعه دلالت میکنند که ضریب گسیل گرمایی، به طور چشمگیری کاهش مییابد (مقدار عایق بهبود مییابد) اگر پارچههای پرده دارای بافت محکم باشد و اگر مقدار کل پارچه مورد استفاده در پرده کاهش یابد. دو نتیجه کلی در مورد مکانیسم اتلاف حرارت را میتوان از این مطالعه استنباط کرد:
حرارت از طریق روزنههای پارچه هدر میرود.
اتلاف حرارت با افزایش روزنههای پارچه افزایش مییابد (در حالی که مساحت سطح کل پارچه افزایش مییابد.)
سومین نتیجه مهم این است که افزایش نسبی، مانع ظرفیت عایقبندی پردهها میشود. حرارت مورد نیاز است تا رطوبت اضافی مرتبط به رطوبت نسبی بالا را تبخیر کند که از اتلاف کلی حرارت بیشتر منجر میشود. رطوبت همچنین رسانایی سیستم پارچه را تغییر میدهد که احتمالاً به افزایش اتلاف حرارت از طریق رسانا میانجامد.
واژه های کلیدی: ویژگیهای فیزیکی پارچهها، پارچه، فشردگی پرده، فشردگی آستری، فاصلهگذاری ، هیدروفیلیسیتی، رنگ، گشادی پارچه، وزن پارچه، ضخامت پارچه، رطوبت نسبی، شرایط جوی استاندارد، اتاق دارای شرایط آزمایشگاهی، نشت گرمایی، انتقال گرمایی.
مقدمه ۱
۱-۱- اهداف ۴
۱-۲- فرضیه ها ۵
۱-۳- پنداشت ها (گمان ها) ۶
۱-۴- محدودیت ها ۶
۱-۵- تعاریف ۷
فصل دوم ۱۰
مرور مقاله ۱۰
۲-۱- حفظ انرژی ۱۱
۲-۲- تئورسی انتقال حرارت ۱۲
۲-۳- طراحی و عملکرد پنجره ۱۴
۲-۴- ویژگی های بافت، لیف (رشته) وپارچه ۱۷
۲- ۵- نشت پذیری هوا و تخلخل ۱۹
۲-۵-۱- رابطه بین نشت پذیری هوا و تخلخل ۲۱
۲-۵-۲- تخلخل و هندسه پارچه ۲۲
۲-۵-۳- فاکتورهای پارچه و لیف مرتبط با نشت پذیری هوا ۲۷
۲-۵-۴- لایههای چندگانه پارچه ۲۹
۲-۶- رطوبت ۳۰
۲-۷- پردهها و دیگر وسایل عایقبندی پنجره ۳۲
۲-۸- ابزار سازی ۶۳
فصل سوم : رویکرد ۶۷
۳-۱- پارچهها ۶۸
۳-۲- ویژگیهای پارچه ۶۹
۳-۳- شکل هندسی پردهها ۷۵
۳-۳-۱- تعیین سطح اسپیسر ۸۱
۳-۳-۲- تعیین حجم ۹۰
۳-۳-۳- مساحت سطح پارچه ۹۱
۳-۴- انتقال حرارت ۹۲
۳-۵- طرح تجربی (آزمایشی) ۹۴
۳-۶- تحلیل آماری ۹۷
فصل چهارم ۹۹
نتایج و بحث ۹۹
۴-۱- مقدمه ۱۰۰
۴-۲- ضریب گسیل لایههای تکی ۱۰۱
۴-۲-۱- تضادها براساس نوع بافت ۱۰۹
۴-۲-۲- تفاوتها براساس گشادی بافت ۱۱۰
۴-۲-۳- تفاوتهای براساس رنگ پارچه ۱۱۱
۴-۳- آزمایشهای دو لایه ۱۱۲
۴-۳-۱- نوع پارچه ۱۱۶
۴-۳-۲- فشردگی پرده ۱۱۷
۴-۳-۳- فشردگی آستری ۱۱۷
۴-۳-۴- فاصله سه بعدی ۱۱۸
۴-۳-۵- ترکیب فشردگی پرده و فشردگی آستری ۱۱۹
۴-۳-۶- ترکیب فشردگی پرده، فشردگی آستری و فاصله گذاری ۱۲۱
۴-۳-۷- رطوبت نسبی ۱۲۳
۴-۳-۸- خلاصه نتایج چند لایه ۱۲۴
۴-۴- ویژگیهای فیزیکی ۱۲۴
۴-۴-۱- مدلهای تک لایه ۱۲۵
۴-۴-۲- مدلهای چند لایه ۱۲۹
۴-۴-۳- ویژگیهای منحصر بفرد ۱۳۱
۴-۵- خلاصه ۱۳۲
فصل پنجم ۱۳۷
خلاصه، بحثها و توصیهها ۱۳۷
۵-۱- خلاصه و نتایج ۱۳۸
۵-۲- توصیهها ۱۴۱
کاهش ذخایر انرژی و نگرانی مشتری به خاطر هزینههای انرژی به افزایش نیاز برای تحقیق در حوزه حفظ انرژی منجر شده است. حفظ انرژی در ساختمانها، حفظ انرژی گرمایی همراه با استفاده کم از انرژی را شامل میشود و تا حدودی با حداقل کردن جریان گرمایی بین محیطهای بیرون و داخل بدست میآید. مطالعات کمی در مورد نقش وسایل نساجی خانگی در حفظ انرژی خانه وجود داشته است. اگرچه پنجرههای دارای عایق بندی خوب پیدا شدهاند که انتقال گرما بین محیط بیرون و داخل را کاهش میدهند، اما نقش پردههای ضخیم در عایقبندی پنجره به طور مفصل بررسی نشدهاند، مخصوصاً مواردی که به تعدیل رطوبت نسبی داخل مربوط میشوند.
پنج درصد از مصرف کلی انرژی ملی ما، از طریق پنجرههای ساختمانی به هدر میرود. اخیراً تکنیکهای حفظ انرژی خانه، در کاهش اتلاف انرژی از طریق پنجرهها دارای کارایی کمتری نسبت به تکنیکهای حفظ انرژی از طریق دیوارها، سقفها و کفها بودهاند.
اگرچه اتلاف کلی انرژی از یک خانه کاهش مییابد زمانی که به خوبی عایقبندی شود ولی با این حال درصد واقعی اتلاف انرژی از طریق پنجرهها افزایش مییابد. انواع خاصی از طرحهای پنجره در کاهش اتلاف انرژی مؤثر هستند. با این وجود، این کاهش هنوز با کاهش اتلاف انرژی از طریق دیوارهای دارای عایق مناسب برابر نیست.
اگر به خوبی ساماندهی شود، پردههای پنجره میتوانند به کاهش اتلاف انرژی از طریق پنجرهها کمک کنند. همچنین آنها مزیت انعطافپذیری را نیز دارد که به سادگی میتوان آنها را باز کرد تا از انرژی خورشیدی استفاده حداکثر را برده یا اینکه بسته شوند تا اتلاف انرژی را کاهش دهند.
پردهها میتوانند بر حفظ انرژی به وسیله کاهش اتلاف حرارتی زمستان و بدست آوردن حرارت تابستان تأثیر گذارند. بررسیها نشان دادهاند که توانایی وسایل سایبان پنجره برای مسدود کردن جریان هوا، تنها ویژگی مهم در تأثیر بر مقدار کلی عایق بندی میباشد. با این وجود اگر پردهها با مدل درزبندی کاربردی و کارایی طراحی شوند.
تا اتلاف حرارت همرفتی را کنترل کنند، اهمیت بافت دیگر، ویژگیهای ساختاری و تاروپود به میان میآید. در حالی که چنین مطالعه مجزا بر ویژگیهای عایق بندی مختلف پردهها و دیگر وسایل سایبان متمرکز شدهاند، اهمیت نسبی هر یک از این فاکتورها مشخص نشدهاند.
رطوبتهای نسبی داخل به طور فصلی فرق میکنند. براساس نوع سیستم گرمایی مورد استفاده، رطوبتهای نسبی بسیار پایین در زمستان متحمل میشوند. با این وجود، پیشرفتها در تکنولوژی ساخت و ساز که از تأکید اخیر بر راندمان گرمایی نشات گرفته، به مقادیر کم نشت و هواکشی در ساختمانها منجر شده است. علاوه بر تأثیر نامطلوب کیفیت هوای داخل وضعیت دیگری که از ترکیب نشت کم و دماهای پایین داخل نشات میگیرد افزایشی در رطوبت نسبی داخل اغلب تا نقطه تقطیر در ساختمان میباشد. پیچیدگی بیشتر مسئله، رطوبت نسبی داخل را از طریق استفاده از دستگاههای مرطوب کن مکانیکی افزایش میدهد و به عنوان محافظتی در مقابل سرمای زمستان توصیه میشود.
خواه به خاطر نشت کم، دمای پایین داخل یا استفاده از دستگاههای مرطوبکن فنی، تغییرات رطوبت نسبی بر ویژگیهای عایق بندی پارچههای پرده تأثیر خواهد گذاشت.
رابطه بین خصوصیات جذب رطوبت از یک بافت و ویژگیهای عایقی آن در سطوح مختلف رطوبت نسبی توضیح داده نشده است. در حالی که انتظار میرود که پردههای دارای بافتهای هیدرولیک واکنش بیشتری به تغییر در رطوبت نسبی نسبت به بافتهایی نشان خواهند داد از بافتهای هیدروفوبیک تشکیل شدهاند، اما تأثیر این واکنش روی ویژگیهای عایق پرده در این مقاله گزارش نشده است.
تعیین انرژی بهینه که خصوصیات پردهها را حفظ میکند ضروری است تا پردهها را توسعه دهند تا زمانی که در ترکیب با پنجرههای خوب عایقبندی شده استفاده میشوند، اتلاف انرژی پنجره را به اندازه اتلاف انرژی از طریق دیوارها کاهش خواهد داد، در حالی که مزایای مطلوب پردهها و پنجرهها شامل انعطافپذیری، قابل مشاهده بودن و حرارت خورشیدی را موقع نیاز و وجود حس زیباشناسی را افزایش میدهد.
این پروژه بر روابط میان انتقال حرارت، رطوبت نسبی و چند بافت و پارچه و ویژگیهای ساختاری پردهها متمرکز است. متغیرهای مستقل نوع بافت (هیدروفیلیک یا هیدروفوبیک)، رنگ، ساختار پارچه (باز بودن بافت) فشردگی بافت پارچه رویی، و پارچه آستری و فاصله بین روی پارچه پرده و آستر را شامل میشوند. متغیر وابسته مقدار انتقال گرمایی از پرده به اضافه پنجره میباشد. مقادیر انتقال از مدلهای پرده که ترکیبات سطوح مختلف هر یک از متغیرها را دارا میباشد، به دو روش رطوبت نسبی مختلف اندازهگیری میشود.
اهداف کلی این تحقیق عبارت بودند از:
تعیین نقش رطوبت و هیدروفیلیسیتی بافت در جریان گرمایی از طریق دستگاههای پارچه آستری و پرده منسوج.
مطالعه تأثیر هندسه دستگاه پرده (صاف و برعکس بودن پارچههای پرده و آستری کاملاً پلیسهدار و تمایز سه بعدی بین پارچههای پرده و آستری) روی جریان حرارتی.
که نتیجه این کار بررسی تأثیر هندسه پارچه (بافت باز) و ویژگیهای مختلف فیزیکی روی جریان حرارتی بود.
تعیین تأثیر سیستم پرده و پنجره روی جریان حرارتی.
فرضیههای زیر در این تحقیق بررسی شدند:
تفاوت اساسی بین ده نمونه پارچه موجود از نظر مقادیر انتقال تا زمانی که با وضعیت صاف و یک لایه شده آزمایش میشود.
تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچههای هیدروفیلیک و مقادیر انتقال پارچههای هیدروفوبیک وجود خواهد داشت.
تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچههای رنگی روشن و پارچههای رنگی تاریک وجود خواهد داشت.
تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پارچههای دارای بافت باز و پارچههای دارای بافت متراکم وجود خواهد داشت.
تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پردههای آزمایش شده با رطوبت نسبی پایین و موارد آزمایش شده با رطوبت نسبی بالا وجود خواهد داشت.
تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال چهار پارچه رنگی روشن موجود تا زمانی که با وضعیت لایه قرار داده شده با پارچه آستری آزمایش شود.
تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پردهها موجود که سطوح متفاوتی از فشردگی پرده را نشان میدهد.
تفاوت اساس بین مقادیر انتقال پردهها موجود که سطوح متفاوتی از فشردگی آستر را نشان میدهد.
تفاوت اساسی بین مقادیر انتقال پردهها موجود که سطوح مختلفی از فاصله سه بعدی بین پارچه آستری و پارچه پرده را نشان میدهند.
در انجام این تحقیق، گمانهای زیر ایجاد شدهاند:
پارچههای انتخاب شده برای مطالعه، نمایانگر حداکثر ویژگیهای موجود در جذب رطوبت، رنگ و گشادی پارچه منسوج هستند.
تست پنجره، طرح پرده مصنوعی و دما و رطوبتهای نسبی مورد استفاده برای تست،که نمادی از مواد دریافت شده در محلهای مسکونی هستند.
تمام تکنیکهای مورد استفاده معتبر و قابل تولید مجدد هستند.
محدودیتهای زیر برای این مطالعه بکار میروند:
پارچههای منتخب برای مطالعه فقط ۱۰۰ درصد محتوای یک بافت مجزا را نشان میدهند. از هیچ بافت یک دستی استفاده نمیشود.
مدلهای پرده فقط در دو سطح رطوبت نسبی داخلی، یک سطح دمای داخلی و یک متغیر دمای بیرونی ـ داخلی ارزیابی میشوند.
اشکال سه بعدی برای فاصله بین سه سطح پارچههای آستری و پرده و فقط یک سطح بین آستری و شیشه پنجره محدود میشوند.
فقط دو سطح از فشردگی پرده در برگرفته میشوند و فقط دو سطح از فشردگی آستر با هر سطح از فشردگی پرده ارزیابی میشوند.
فقط یک نوع از پارچه آستری به شکل لایه دوگانه مطالعه شد.
در زمان آزمایش پردهها کاملاً به پنجره در قسمت بالا، پایین و دو طرف درزبندی میشوند. یافتههای این مطالعه مستقیماً برای سیستمهای پنجره ـ پرده قابل کاربرد نیستند که با یک درزبند پرده به دیوار محکم ساخته نشدهاند.
فقط دو تکرار از هر آزمایش وجود داشت.
به منظور به دست آوردن اندازههای شمارشی هر متغیر مستقل، از چندین تعریف متفاوت در این تحقیق از کلی و معمولی مورد استفاده قرار می گیرند . این اصطلاحات خاص عبارتند از: هیدروفیلیسیتی، رنگ، گشادی پارچه، وزن پارچه، ضخامت پارچه، رطوبت نسبی، شرایط جوی استاندارد، اتاق دارای شرایط آزمایشگاهی، نشت گرمایی، انتقال گرمایی و فشردگی.
ماهیت هیدروفیلیک یا هیدروفوبیک یک بافت معمولاً به ظرفیت بافت برای جذب آب اشاره میکند. برای این مطالعه، هیدروفیلیسیتی تعریف مشابهی مثل بدست آوردن رطوبت دارد که توسط ASTM اینگونه تعریف میشود: «مقدار آب داخل یک پارچه که تحت شرایط مشخص تعیین شده و به عنوان درصدی از کل نمونه بدون آب بیان میشود.»
رنگ به روشنی یا تیرگی اشاره میکند که به وسیله میانگین برداشت از مقدار L در تفاوتسنج رنگها نترلب (مدل ۲D25D) مشخص شده که یک برداشت L از ۱۰۰ کاملاً سفید و یک برداشت L از صفر کاملاً سیاه میباشد.
بازی (گشادی) پارچه معمولاً قضاوتی ذهنی است که به قابلیت پارچه مربوط میشود که اجازه دهد روشنی از میان سوراخ پارچه یا نفوذپذیری هوا عبور کند. با این وجود، در محتوای این تحقیق، گشادی (بازی) پارچه تعریف مشابهی مثل نفوذپذیری هوا دارد که توسط ASTM اینگونه تعریف میشود: نسبت جریان هوا از میان یک پارچه تحت یک فشار متغیر بین دو سطح پارچه.
وزن پارچه جرم در هر واحد سطح است که اینگونه نوشته میشود:
ضخامت پارچه فاصله بین سطوح پایینی و بالایی پارچه که تحت فشار خاصی اندازهگیری میشود.
رطوبت نسبی نسبت فشار واقعی بخار آب موجود به ماکزیمم فشار ممکن (توازن اشباع) بخار آب در فضا در دمای مشابه که با درصد بیان میشود.
شرایط جوی استاندارد که از رطوبت نسبی ۲%±۶۵ و دمای °F2±۷۰ (°C1±۲۱) تشکیل میشود.
اتاق دارای شرایط آزمایشگاهی اتاقی است که تجهیز میشود تا شرایط جوی استاندارد را با تحمل استاندارد حفظ کند.
انتقال گرمایی اندازهگیری مستقیم جریان گرمایی از یک پارچه است که اینگونه نوشته میشود: Btx/hr/ft2/°F. انتقال گرمایی اغلب به «مقدار x» اشاره میشود.
نشت گرمایی یک پارچه اندازه مقاومت آن به جریان گرمایی است که به عنوان مقدار R بیان میشود. مقدار R عکس مقدار x است.
فشردگی عرض پارچه مورد استفاده میباشد تا عرض پنجره را پر کند که به عنوان درصد بیان میشود.برای ۱۰۰% فشردگی دو برابر عرض پارچه مورد نیاز برای پر کردن فاصلهای میباشد که توسط پرده بسته پوشیده میشود در حالی که ۵۰% فشردگی یک و نیم برابر عرض پارچه مورد نیاز برای پر کردن فاصلهای میباشد که توسط پرده بسته پوشیده میشود. در فشردگی صفر درصد، عرض پارچهای که پنجره را میپوشاند، برابر عرض پنجره میباشد بنابراین پارچه صاف است.
جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .