Investigación experimental del patrón de flujo de aire interior cambiante debido a la influencia de penachos térmicos producidos mediante cargas térmicas

Abstract

[ES] La calidad y el confort producidas por el aire en el interior de edificios comerciales es una gran preocupación en los edificios comerciales. Los grandes edificios también se utilizan comúnmente para llevar a cabo diferentes tipos de actividades. La insatisfacción de los usuarios en condiciones térmicas es baja cuando hay una gran demanda de refrigeración. Es difícil manejar cargas de enfriamiento con ventilación, especialmente en espacios donde los flujos de convección de altas cargas térmicas interactúan con la distribución del aire. En este estudio, la interacción del flujo de aire entre los penachos térmicos y la distribución vertical del aire se ha experimentado en múltiples escenarios, recreando ambientes de recintos grandes en una cámara de prueba de laboratorio. Se han investigado las condiciones que conducen al repentino y rápido cambio de aire interior debido a la influencia de los penachos térmicos creados por las cargas térmicas. La velocidad media del aire, la velocidad de tiro y la intensidad de turbulencia se utilizaron como indicadores principales de las características del flujo de aire medidas y de la percepción de la comodidad del ocupante, lo que resultó en que en la posición más baja se alcanzó el ambiente más indeseado para los ocupantes. Sin embargo, con las condiciones establecidas y la potencia aplicada determinó que para las dimensiones de la cámara de prueba no se observó el fenómeno de colapso. Al no disponer de más experimentos en este campo tan específico, las observaciones y los resultados indican los puntos de partida para futuras investigaciones sobre este tema.

[EN] Indoor air quality and comfort is a major concern in commercial buildings. Large buildings are also commonly used to carry out different indoor activities. Users' dissatisfaction on thermal condition is low when there is high cooling demand. It is challenging to handle cooling loads with ventilation especially in spaces where convection flows of high heat loads interact with air distribution. At this study air flow interaction between thermal plumes and vertical air distribution has been experimented in many different scenarios recreating large enclosures environments in a laboratory test chamber. The conditions that lead to the sudden and rapid indoor air change because of the influence of thermal plumes created by heat loads have been investigated. Air mean velocity, draught rate and turbulence intensity were used as main indicators for air flow characteristics measured and for the perception of occupant s comfort, resulting that at lower position highest uncomfortable environment was reached. However, with established conditions, power applied determined test chamber dimensions, the collapse phenomenon was not observed. As there are no other experiments on this very specific field, the observations and results indicate the departure points for future investigations on this issue.