İç ortamda ortalama radyan sıcaklığını elde etmek için farklı yöntemlerin doğruluğunun karşılaştırılması

Abstract

Amerikan Isıtma Soğutma ve Klima Mühendisleri Birliği (ASHRAE), ısıl konforu bir kişinin bulunduğu ortamdaki memnuniyetini ifade eden öznel ve zihinsel değerlendirme ile elde edilen zihin koşulları olarak tanımlanmıştır. Isıl konfor, geleneksel olarak Fanger'in Ortalama Tahmini Oy (PMV) / Memnuniyetsizliklerin Tahmini Yüzdesi (PPD) metodu ve kişilerin davranışlarını da içeren adaptif ısıl konfor metotları ile elde edilmektedir. Isıl konfor parametreleri kişisel parametreler (giysi değeri ve metabolizma hızı) ve çevresel parametreler (hava sıcaklığı, bağıl nem, hava hızı ve ortalama radyan sıcaklığı) olarak üzere iki farklı kategoride ele almaktadır. Bu parametreler arasında, Ortalama Radyan Sıcaklık ölçülmesinin ve hesaplanmasının karmaşık olmasından dolayı elde edilmesi zor bir faktördür. İç ortamlarda ortalama radyan sıcaklığı elde etme yaklaşımları hesaplama yöntemleri, ölçüm yöntemleri ve varsayımlar gibi farklı yöntemlere dayanmaktadır. Ancak hesaplama yöntemlerinin karmaşık olması ve ölçüm yöntemleri için kullanılacak ölçüm aletlerinin pahalı ve elde edilmesi zor araçlar olması araştırmacıları doğruluğu kesin olmayan varsayımlara yönlendirmektedir. Bu nedenle, bu çalışmanın amacı ortalama radyan sıcaklığın elde edilme yöntemlerinin ölçüm yöntemlerinden birisi olan ve bu çalışma için üretilen küre termometresini referans alıp diğer metotlar ile karşılaştırılarak tüm yöntemlerin doğruluğunu bulmaktır. Bu çalışmada Köppen- Geiger sınıflandırmasına göre Csb tipi iklim bölgesinde bulunan bir test odası seçilmiştir ve ortalama radyatif sıcaklığı elde etmek için kullanılan 2 farklı hesaplama yöntemi ve 8 farklı varsayım yerinde ölçümle referans metodu ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, ortalama radyan sıcaklığı elde etmek için varsayımların veya hesaplama yöntemlerinin kullanılmasının, referans yönteme kıyasla %9,1'e varan bir hataya neden olduğunu ortaya koydu.

Thermal comfort is defined as 'the state of mind which expresses satisfaction with the thermal environment' by the American Society of Heating Refrigerating and Air Conditioning Engineers in the international standard of ASHRAE-55. Thermal comfort can be assessed with two common methods which are Predicted Mean Vote (PMV)/ Percentage of Predicted Dissatisfied (PPD) model and adaptive thermal comfort method where the occupants' behaviour is also included. These models consider thermal comfort parameters such as: two personal (clothing and metabolic rate) and four environmental (air temperature, relative humidity, air velocity and mean radiant temperature) parameters. However, the mean radiant temperature is a problematic parameter to obtain in thermal comfort calculations and/or measurements due to its complexity. Obtaining the mean radiant temperature for the indoor environment are based on different techniques such as calculation methods, measurement methods, and assumptions. However, calculation methods are very complex, while measurement methods require very expensive and difficult to obtain instruments. On the other hand, the accuracy of the assumptions is always a question mark. To this aim, the purpose of this thesis is to compare different techniques to obtain mean radiant temperature and find their accuracy with a reference measurement method which was conducted with a developed globe thermometer. A case building in a Csb type climate zone according to Köppen-Geiger classification, is selected as a case study. Three calculation methods and four assumptions on obtaining mean radiant temperature are compared with an in-situ measurement. The results revealed that using assumptions or calculation methods to obtain the mean radiant temperature caused a Mean Absolute Percentage Error (MAPE) up to 9.1% compared to the reference method.