یکی از روش های کاهش مصرف انرژی، گرمایش مکان محور است. این نوع گرمایش تنها با استفاده از پنل های تشعشعی امکان پذیر هستند. در این سیستم ها پنل های تشعشعی با توجه به نوع انتقال حرارت در آن ها، امکان گرمایش در مکان خاصی از اتاق را فراهم می کنند.و جریان هوا و انتقال حرارت جابجایی نقش گرمایش پایه را ایفا می کنند. در این مطالعه انتقال حرارت، توزیع جریان و رطوبت در یک اتاق مسکونی که بوسیله پنل تشعشعی گرم می شود، تحت شرایط محیطی مختلف با در نظرگرفتن پارامتر های آسایش حرارتی به صورت عددی بررسی شده است. مدل مورد بررسی سه بعدی پایا با ابعاد واقعی است و برای مطالعه آسایش حرارتی یک مانکن مجازی با ابعاد و شکل فیزیولوژیکی واقعی به مدل اضافه شده است که در مرکز اتاق و به حالت ایستاده قرار دارد. توزیع یکنواخت دما، سرعت و رطوبت هوای محیط با چیدمان صحیح پنل های تشعشعی و ورودی و خروجی جریان هوا علاوه بر کاهش مصرف انرژی موجب تامین آسایش حرارتی و رضایت افراد می گردد. بدین منظور علاوه بر در نظر گرفتن محدودیت های فیزیکی محیط که در مراجع استاندارد ذکر شده است، می باید محدودیت های معماری نیز جهت کاربردی بودن طرح درنظر گرفته شود. با توجه قرار دادن پنل در وسط دیوار روبروی فرد و بالای پنجره، وسط دیوار روبروی فرد و زیر پنجره، گوشه دیوار روبروی فرد در ارتفاع حد اقل و وسط دیواری کناری فرد، بهترین مکان قرار گیری پنل تشعشعی در روبروی فرد، در حداقل ارتفاع واقع در زیر پنجره و در مرکز طولی دیوار می باشد به نحوی که ورودی و خروجی جریان هوا هر دو واقع بر دیوار روبروی پنل باشند. همچنین با تغییر مساحت سطح پنل در دمای ثابت سطح پنل و تغییر دمای سطح پنل در مساحت ثابت سطح پنل نمودارهایی ارائه شده که می توان به ترتیب مساحت سطح پنل در یک دمای خاص و دمای سطح پنل در یک مساحت خاص را برای شرایط مطلوب آسایش حرارتی بدست آورد. در ادامه اثر افزایش تعداد پنل ها با مساحت سطح مجموع ثابت بررسی شده است که نتایج تاثیر بهتر استفاده از دو پنل معادل را با در نظر گرفتن تقارن نشان می دهند و در نهایت تاثیر افزایش دمای هوای ورودی به اتاق به عنوان محرک جریان هوا روی شاخص pmv بررسی شده است. مقایسه نتایج حاصله با مطالعات تجربی و عددی انجام شده توسط سایر محققین حاکی از حداکثر خطای 5% و در نتیجه دقت بسیار بالای نتایج بدست آمده می باشد.

در پایان نامه حاضر با استفاده از روش الحاقی (adjoint) میزان گرمای خروجی از پوست در شرایطی که پوست تحت محافظت لباس محافظ چند لایه بوده و هوا امکان جریان یافتن در فاصله بین پوست و لباس محافظ را داشته باشد، بهینه سازی شده است.