Влияние расположения отопительного прибора на распределение температуры воздуха в помещении - Цаканян, О.С.; Кошель, С.В. (Проблеми машинобудування, 2018)
В статье рассмотрено влияние различных вариантов расположения отопительных приборов в помещении на энергоэффективность и создание комфортного температурного поля для пребывания людей. Для исследования было выбрано квадратное помещение с наклонной крышей, имеющее световые проемы различного размера с трех сторон. Для сравнения результатов моделирования теплового состояния помещений рассмотрено два вида отопительных приборов одинаковой мощности: конвектор и теплый пол. Проанализировано пять вариантов использования приборов для отопления помещений, из которых первых три – размещение конвектора под разными стенами, четвертый – размещение конвектора в центре на полу, а пятый вариант представлял собой модель теплого пола с равномерной плотностью теплового потока по поверхности пола. В качестве критериев оценки вариантов результатов моделирования тепловых состояний выбрано два: критерий энергоэффективности, характеризующийся среднеобъёмной температурой воздуха помещения, и критерий неравномерности распределения температуры воздуха на высоте 1,3 м от пола. Результаты исследований показали, что в помещении с установленным посередине пола конвектором наблюдается максимальная среднеобъёмная температура воздуха. Это говорит о наибольшей энергоэффективности использования конвектора для обогрева помещения. Для данного варианта свойственна также хорошая равномерность температурного поля на высоте 1,3 м от пола. Однако целесообразность размещения конвектора таким способом сомнительна, поскольку он будет занимать полезное место в помещении. Поэтому в качестве оптимальной была выбрана конструкция с конвектором, размещенным под окном. По энергоэффективности такой вариант проигрывает всего лишь 0,4 % варианту с расположенным посередине конвектором, а распределение температуры на высоте 1,3 м практически равномерно за счет хорошего перемешивания воздуха. Установка экранов за отопительным прибором позволит повысить температуру в помещении и уменьшить тепловые потери. Розглянуто вплив різних варіантів розташування опалювальних приладів у приміщенні на енергозбереження і створення комфортного температурного поля для перебування людей. Для дослідження було вибране квадратне приміщення з похилим дахом, яке має світлові прорізи різного розміру з трьох сторін. Дослідження показали, що оптимальним з точки зору енергоефективності, комфорту та ергономічності є варіант приміщення з конвектором, розташованим під стіною з одним вікном. This article considers the influence of various options of placing heaters in a room on energy efficiency, and creating a comfortable temperature field for people to stay in. For the research, a square room with an inclined roof was chosen, having light apertures of various sizes on three sides. To compare the results of modeling the thermal state of premises, two types of heaters of the same power are considered: a convector and a warm floor. Five options of using space heating devices were analyzed, of which the first three meant placing the convector against different walls, the fourth one meant placing the convector in the center on the floor, and the fifth option was the model of warm floor with a uniform heat flow density over the floor surface. Two criteria were chosen for assessing the variants of the results of modeling thermal states: the criterion of energy efficiency, characterized by the average room air temperature, and the criterion of non-uniform distribution of air temperature at a height of 1.3 m above the floor level. As a result of the research, it was found out that in a room with a convector placed on the floor in the middle of the room, the maximum average air temperature is observed. This indicates about a convector being the most energy effective option of heating a room. This option is also characterized by a good uniformity of the temperature field at a height of 1.3 m above the floor. However, the expediency of placing the convector in this way is doubtful, since it will occupy a useful place in the room. Therefore, a convector placed against a window was chosen as an optimal option. As far as energy efficiency is concerned, for this option it just 0.4 percent poorer than for the option with the convector placed on the floor in the middle of the room, while the temperature distribution at a height of 1.3 m is almost uniform due to good air mixing. Installing screens behind a heater will enable one to increase the room temperature and reduce heat losses.