Väitös energiatekniikanalalta, DI Minzhou Chen

Väitöskirjan nimi: Thermal Comfort of Older Adults in Hot Environments: Experimental and Numerical Investigation of Local Cooling Devices  

Väittelijä: Minzhou Chen
Vastaväittäjä: Prof. Prof. Dolaana Khovalyg, EPFL, Sveitsi
Kustos: Prof. Risto Kosonen, Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu 

Minzhou Chenin väitöskirja Thermal comfort of older adults in hot environments: experimental and numerical investigation of local cooling devices käsittelee kasvavaa haastetta suojella ikääntyneitä kuumuuden aiheuttamilta terveysriskeiltä lämpiminä sääkausina. Ikääntyneet ovat haavoittuva väestöryhmä, joka on erityisen altis kuumuuden aiheuttamalle kuolleisuudelle, erityisesti alueilla kuten Suomi, missä ilmastonmuutos lisää korkeiden sisälämpötilojen esiintymistä. Jäähdytysjärjestelmien vähäinen käyttö ja tulojen lasku johtavat siihen, että monet ikääntyneet kokevat epämukavat ja mahdollisesti vaaralliset sisäolosuhteet hellejaksojen aikana.

Tässä tutkimuksessa tarkasteltiin kolmen paikallisen jäähdytyslaitteen – henkilökohtaisten pöytätuulettimien, ilmastoitujen takkien ja haihdutusjäähdytyksen – tehokkuutta lämpöviihtyvyyden parantamisessa ja energiankulutuksen vähentämisessä. Yhdistämällä ikääntyneiden henkilöiden koehuonekokeet ja numeeriset simuloinnit tutkittiin:

• miten nämä laitteet parantavat lämpöviihtyvyyttä eri ympäristöolosuhteissa,
• miten lämpöreaktiot muuttuvat, kun ikääntyneet käyttävät paikallista jäähdytystä,
• fysiologisia ja psykologisia tekijöitä, jotka vaikuttavat viihtyvyyden tunteeseen, sekä
• energiansäästöpotentiaalia, kun paikallista jäähdytystä yhdistetään tilan jäähdytyksen vähentämiseen.

Tulokset osoittivat, että Pohjois-Euroopan ikääntyneiden neutraali lämpötila oli 26 °C, mieluisin lämpötila 26,5 °C ja hyväksyttävä yläraja 28 °C. Alhaisin lämpötilan hyväksyttävyys havaittiin ympäristöissä, joissa oli korkea lämpötila ja suhteellinen kosteus. Lämpötiloissa 28 °C (60 %) ja 29 °C (40 %) pöytätuulettimen, haihdutusjäähdytyslaitteen tai ilmastoidun takin käyttö pystyi laskemaan lämpötuntemuksen neutraaliksi ja saamaan yli 80 % osallistujista hyväksymään olosuhteen. Lämpötiloissa 33 °C (40 %) ja 32 °C (50 %) haihdutusjäähdytyslaitteen tai ilmastoidun takin käyttö vähensi lämpötuntemusta merkittävästi, mutta ei neutraaliksi. Yhdistelmä haihdutusjäähdytystuolia ja ilmastoitua takkia alensi lämpötuntemuksen arvoon 0,5 huoneessa, jossa oli 33 °C. Samalla sähkönkulutus väheni merkittävästi, 19 %, säilyttäen kuitenkin vastaavan lämpötuntemuksen.

Tulokset tarjoavat uusia näkökulmia vähäenergisiin ja kohdennettuihin jäähdytysstrategioihin, joilla voidaan suojella haavoittuvia väestöryhmiä helleaaltojen aikana. Tämä väitöskirja edistää kestävien ja saavutettavien jäähdytysratkaisujen kehittämistä ikääntyville yhteiskunnille.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 7 päivää ennen väitöstä): Aaltodoc