displacementventilatiemodellen

Displacementventilatiemodellen zijn wiskundige, empirische of computationele representaties van het gedrag van een ruimte die is uitgerust met displacementventilatie. Bij displacementventilatie wordt lucht langs de vloer ingebracht met lage snelheid, vaak bij een hogere temperatuur dan de omgevende ruimte. Door warmtebronnen en convectie ontstaat een verticale temperatuurgradiënt, waarbij warme lucht en verontreinigingen omhoog stijgen naar het plafond en daar worden afgevoerd. Deze modellen worden gebruikt om de prestaties van displacementventilatiesystemen te analyseren en ontwerpparameters te evalueren met het oog op binnenluchtkwaliteit, thermisch comfort en energiebalans.

Er bestaan verschillende modelleringbenaderingen voor displacementventilatiemodellen. Analytische of empirische modellen gebruiken eenvoudige relaties tussen toevoerparameters, warmtebelastingen en temperatuurgradiënten. Computational Fluid Dynamics (CFD) modellen lossen de Navier–Stokes-vergelijkingen met de Boussinesq-onderscheiding op om gedetailleerde velden van snelheid, temperatuur en verontreinigingsconcentraties te geven. Daarnaast bestaan er zonale of multi-zone modellen die de ruimte opdelen in compartimenten en transport van warmte en contaminanten tussen zones beschrijven.

Belangrijke invoerparameters zijn onder meer kamerafmetingen, warmtebronnen (mensen, apparatuur), toevoertemperatuur en volumestroom, luchtinlaat- en uitlaatposities, lekken en obstakels. Uit de modellen komen kenmerken zoals het verticale temperatuurprofiel, luchtverdeling, concentraties van verontreinigingen en de verversingssnelheid. Modellen dienen vaak gevalideerd te worden met experimentele metingen en hebben beperkingen door vereenvoudigingen van de werkelijkheid, zoals ideale interieurs, eenvoudige bronlocaties en afwezigheid van complexe geometrieën.

Toepassingsgebieden omvatten kantoren, klaslokalen en publieke ruimten, waar displacementventilatiemodellen ontwerpbeslissingen ondersteunen gericht op IAQ, comfort en energiezuinigheid.