Optimization of trombe wall performance using computational fluid dynamics and building energy simulation

Abstract

Fosil yakıt taleplerini azaltmak için, binalarda yenilenebilir enerji kaynaklarının mümkün olduğunca çok kullanılması çokça çalışılan bir konudur. Termal ya da Tromb duvarlar güneşten olabildiğince fazla yararlanmak için kullanılan bir yöntemdir. Tromb duvarlar, bir cam pencere cephenin arkasındaki genelde beton y a da tuğladan yapılan duvarlardır. Geceler için ısı deposu ve gün koşulları için ısıtma ve havalandırma sistemi olarak kullanılır. Bu çalışmada, bu tip bir duvarın performans optimizasyonu iki temel araç kullanılarak yapılmıştır; Bina enerji simülasyonu ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği. Gerçek bir Tromb duvarlı mekan içinde sıcaklık ölçümleri yapılmıştır. Daha sonra, bina enerji simülasyonu ve hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak yüzey özellikleri, duvar inşa malzemesi ve geometrik değişkenler optimize edilmiştir. Aynı zamanda, mekanın içindeki akış görünümü 3D hesaplamalı akışkanlar dinamiği kullanılarak hesaplanmıştır.

For reducing the fossil fuel demands, using renewable energy sources as much as possible in buildings is a widely studied topic. Thermal or Trombe walls are used to benefit from sun as much as possible. A Trombe wall is usually a concrete or brick wall that is behind a glazing. It is a thermal storage for nights and a ventilation tool for day conditions. In this study, the performance of this type of wall is optimized using two main tools; Building Energy Simulation and Computational fluid dynamics. A temperature measurement is made on an actual space with a Trombe wall. Then, Building energy simulation and computational fluid dynamics are used together to optimize the surface properties, wall construction material, geometric parameters. Also the flow pattern inside the heated space is observed using a 3D computational fluid dynamics analysis.