یک محیط راحت ارزش قابل توجهی بر سلامت و بهره وری ساکنان دارد [[1]، [2]، [3]]. در نتیجه، فناوری تهویه مطبوع داخلی، که ارتباط نزدیکی با آسایش حرارتی انسان دارد، به طور فزاینده ای مورد توجه گسترده قرار می گیرد [4،5]. در مقایسه با سیستم تهویه مطبوع معمولی، سیستم خنک کننده تابشی می تواند به طور موثر گرمای دفع شده توسط بدن انسان را از طریق تشعشع و همرفت حذف کند و باعث شود افراد احساس راحتی بیشتری کنند [6،7]. با این حال، استفاده از خنک کننده تابشی در مناطق گرمسیری گرم و مرطوب به دلیل مشکلات تراکم و ظرفیت خنک کننده ناکافی با مشکل مواجه می شود [8،9]. سطح پانل تابشی همچنین به عنوان سطح تماس با هوا (سطح تراکم بالقوه) عمل می کند که منجر به نیاز متناقض برای افزایش ظرفیت خنک کننده و جلوگیری از تراکم می شود. دمای سطح تابشی بالاتر منجر به ظرفیت خنک کنندگی ناکافی می شود، در حالی که دمای سطح تابشی کمتر باعث تراکم هوا می شود.

برای مقابله با این چالش، یک سیستم خنک کننده تابشی جدا شده (DRCS) توسعه داده شده است. مورس [10] پیشنهاد کرد که سطح تابشی را از هوای محیط با غشای شفاف مادون قرمز جدا کرده و در نتیجه سطح تابشی را از سطح تراکم بالقوه جدا کند. این رویکرد ایده های نوآورانه ای را برای دستیابی به ضد تراکم همزمان و ارائه ظرفیت خنک کننده کافی ارائه می دهد. با این حال، محدود به مواد غشای شفاف مادون قرمز و عملکرد نسبت نفوذ تشعشع، فناوری خنک‌کننده تابشی جدید جداشده، اثر ضد تراکم و افزایش ظرفیت خنک‌کننده رضایت‌بخشی را به دست نیاورد. برای بهبود مولفه جدا شده، Teitelbaum و همکاران. [11] با افزودن یک غشای پلی پروپیلن و لایه هوای مربوطه، یک پانل نمونه اولیه طراحی کرد. یافته‌ها ثابت کردند که وقتی دمای پانل تابشی (5 درجه سانتی‌گراد) زیر دمای نقطه شبنم در محیط گرم و مرطوب (32 درجه سانتی‌گراد / 70 درصد RH) بود، می‌توان بدون تراکم عمل کرد. دو و همکاران [12] و گوو و همکاران. [13] پلتفرم های آزمایشی در مقیاس کاهش و مقیاس کامل را برای ارزیابی کمی عملکرد خنک کنندگی DRCS با استفاده از غشاهای پلی اتیلن دو پوسته ساختند. مشخص شده است که ظرفیت خنک کننده را می توان با استفاده از دمای خنک کننده تابشی کمتر به طور قابل توجهی بهبود بخشید. با این حال، اینکه آیا محیط حرارتی ساخته شده توسط DRCS هنوز با استاندارد آسایش حرارتی مطابقت دارد یا خیر و اینکه افراد چگونه آسایش محیط حرارتی را ارزیابی می کنند، نیاز به ارزیابی بیشتر دارد.

به طور کلی، این یک رویکرد علمی برای ترکیب تست های ذهنی و عینی برای ارزیابی جامع راحتی است. چندین مطالعه همبستگی قابل توجهی را بین دمای محیط و رای حس حرارتی (TSV) ذکر کرده اند [[14]، [15]، [16]، [17]]. به همین دلیل، آزمایش‌های آسایش حرارتی ذهنی عمدتاً با استفاده از پرسشنامه‌ها برای به دست آوردن TSV واقعی سرنشینان انجام می‌شود. علاوه بر این، ارزیابی آسایش حرارتی بر اساس پارامترهای فیزیولوژیکی سرنشینان تضمین می‌کند که ارزیابی صرفاً متکی به درک ذهنی آسایش حرارتی نخواهد بود. علاوه بر این، میانگین رای پیش‌بینی‌شده (PMV) و درصد ناراضی پیش‌بینی‌شده (PPD) پیشنهاد شده توسط پروفسور PO Fanger نشان داده شده است که احساس حرارتی کلی و درصد ناراضی را در یک محیط حرارتی یکنواخت و پایدار پیش‌بینی می‌کند [18]. با این حال، DRCS با دمای خنک کننده تابشی پایین ممکن است با عدم تقارن تابشی همراه باشد که بر راحتی محیط حرارتی تأثیر می گذارد و ممکن است مدل PMV را غیرقابل اجرا کند.

اخیراً چندین محقق شروع به کشف محیط حرارتی DRCS کرده اند. لیانگ و همکاران [19] از CFD برای شبیه سازی محیط حرارتی ساخته شده توسط DRCS با استفاده از مواد پلی اتیلن ایروژل استفاده کرد. مشخص شد که تفاوت دمای هوای عمودی و عدم تقارن دمای تابشی همچنان با استاندارد ASHRAE [20] مطابقت دارد، زمانی که دمای سطح تابشی تا 2.3- درجه سانتیگراد بود. با این حال، تفاوت بین PMV و TSV در نظر گرفته نشده است، بنابراین آسایش حرارتی واقعی انسان هنوز هم سزاوار توجه برای قضاوت در مورد قابلیت اطمینان نتایج شبیه‌سازی CFD است. تیتلباوم و همکاران [21] DRCS را با غشاهای پلی اتیلن با چگالی کم در یک غرفه نمایشی در فضای باز در سنگاپور اعمال کرد. یافته ها نشان داد که افراد با وجود دمای آب سرد 1.8 ± 17.0 درجه سانتیگراد و دمای نقطه شبنم 0.7 ± 23.7 درجه سانتیگراد 79 درصد مواقع راضی بودند. با این حال، آزمایش شاخص های ارزیابی ذهنی و عینی را برای تجزیه و تحلیل محیط ساخته شده توسط DRCS ترکیب نکرد.

به طور خلاصه، ارزیابی محیط حرارتی برای DRCS با دمای خنک‌کننده تابشی کم هنوز موضوعی است که ارزش بررسی دارد. انجام تحقیقات محیط حرارتی می تواند پشتیبانی قوی برای ترویج کاربرد عملی DRCS فراهم کند. در این مقاله، آزمایش‌های محیط حرارتی DRCS تحت دماهای عملیاتی مختلف در دمای پایین منبع آب (8 درجه سانتی‌گراد) انجام شد. 1) ارزیابی آسایش حرارتی ذهنی و عینی DRCS: از یک طرف، اندازه‌گیری‌های مداوم محیط برای محاسبه PMV، PPD و درصد ناراضی (PD) انجام شد. از سوی دیگر، پرسشنامه های ذهنی برای ثبت حس حرارتی آزمودنی ها انجام شد. 2) مناسب بودن مدل PMV در DRCS با استفاده از بازخورد حس حرارتی سوژه به عنوان یک معیار تأیید شد.