Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления

Изложен усовершенствованный расчетно-экспериментальный подход к анализу процессов теплообмена в помещениях, который основан на математической модели процессов теплообмена в помещениях с разными системами отопления и определении параметров модели путем решения обратных задач с использованием данных к...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Промышленная теплотехника
Дата:	2004
Автори:	Тадля, О.Ю., Круковский, П.Г.
Формат:	Стаття
Мова:	Російська
Опубліковано:	Інститут технічної теплофізики НАН України 2004
Теми:	Энергосбережение
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61614
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления / О.Ю. Тадля, П.Г. Круковский // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 197-201. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1860180771032006656
author	Тадля, О.Ю. Круковский, П.Г.
author_facet	Тадля, О.Ю. Круковский, П.Г.
citation_txt	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления / О.Ю. Тадля, П.Г. Круковский // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 197-201. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Промышленная теплотехника
description	Изложен усовершенствованный расчетно-экспериментальный подход к анализу процессов теплообмена в помещениях, который основан на математической модели процессов теплообмена в помещениях с разными системами отопления и определении параметров модели путем решения обратных задач с использованием данных краткосрочных экспериментальных измерений в отдельных точках помещений. Викладено удосконалений розрахунково-експериментальний підхід до аналізу процесів теплообміну в приміщеннях, що заснований на математичній моделі процесів теплообміну в приміщеннях з різними системами опалення та визначенні параметрів моделі шляхом розв'язку зворотних задач з використанням даних короткострокових експериментальних вимірів в окремих точках приміщень. The advanced calculation and experimental approach for the analysis of heat exchange processes in rooms is proposed. It is based on mathematical model of heat exchange processes in rooms with different systems of heating and definition of model parameters by the solving of inverse problems by use of the given short-term experimental measurements in separate points of rooms.
first_indexed	2025-12-07T18:01:52Z
format	Article
fulltext	энергосбережение УДК 536.24:697.1 ТАДЛЯ О.Ю., КРУКОВСКИЙ П.Г. Ин-т технической теплофизики НАН Украины СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТНОГО АНАЛИЗА ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ И ТЕПЛОПОТЕРЬ ПОМЕЩЕНИЙ ЛИЧНЫМИ СИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНС РАЗ ИЯ и опалення та визначенні араметрів моделі шляхом розв′язку ой со ении параметров модели путем решения х задач с х экспериментальных в отдельных точках поме y the solving of inverse problems by use of the l of rooms. ля детального определения теплового состояния помещени ки рекомендаций по рисутствуют па в по моделей являются и ещения и должны задаваться с достаточной точностью, если ставится цель проведения детального теплового э а и о (расчетной) модели, декватность которой обеспечивается путем параметрической ли структурной идентификации с помощью экспериментальной информации решении обратных Цель разработка тепловых режимов ющих помещений отопления на основе подхода, а также ализа теплового системы отопления ается и й подхо Викладено удосконалений розрахунково-експериментальний підхід до аналізу процесів теплообміну в приміщеннях, що заснований на математичній моделі процесів теплообміну в приміщеннях з різними системам п зворотних задач з використанням даних короткострокових експериментальних обратны данны вимірів в окремих точках приміщень. Изложен усовершенствованный расчетно-экспериментальный подход к анализу процессов теплообмена в помещениях, который основан на математическ модели процес в теплообмена в помещениях с разными системами отопления и определ использованием краткосрочных given short-term experimenta measurements in separate points измерений щений. The advanced calculation and experimental approach for the analysis of heat exchange processes in rooms is proposed. It is based on mathematical model of heat exchange processes in rooms with different systems of heating and definition of model parameters b Введение Д й и выработ энергозатратам или улучшению комфортных условий возникает необходимость в моделировании процессов тепло- и массообмена для системы помещение − отопительный прибор − окружающая среда. Существует определенное количество моделей теплового состояния помещений различного уровня сложности и назначения. Однако в этих моделях п раметры, которые являются индивидуальными для каждого помещения и известны с недостаточной точностью. В работе [1] также указывается на отличие экспериментальных и расчетных температур в помещении вследствие приближенности модели. К параметрам, которые нуждаются уточнении, авторы [2] относят воздухопроницаемость элементов ограждений мещения, а в [3] указывают на необходимость идентификации таких параметров модели как теплофизические характеристики материалов ограждающих конструкций. Перечисленные параметры ндивидуальными для каждого пом анализа этого помещения или группы помещений. Предлагается использовать расчетно- кспериментальный подход (РЭП) как способ нализа, оптимизации и прогнозирования сследуемых процессов тепломассообмена на снове компьютерной а и об исследуемом процессе и задач. работы – усовершенствованной методики анализа и теплопотерь существу с конвективной системой расчетно-экспериментального усовершенствованной модели ан режима электрокабельной . Для достижения цели предлаг спользовать расчетно-экспериментальны д. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 197 энергосбережение Объект исследования В качестве объекта выбрана типовая двухком- натная квартира в здании старой застройки, рас- положенной на последнем этаже 9-ти этажного кирпичного здания в г. Киеве для проведения рас- четного и экспериментального анализа теплового режима квартиры, сравнение полученных резуль- татов с известными данными и выбора оптималь- ных методов снижения ее теплопотерь (рис. 1). Б , математиче В модели введен изме эффициент кр комнатах 1 и 2 для эксперимента, про- ве ужит уменьшение среднеквадратичного отклонения с 2,39 до 0,39 ние расчет- ны олее подробно геометрическая, физическая ская модели описаны в [4]. няющийся по времени ко атности воздухообмена, в котором учтены ин- фильтрация и эксфильтрация воздуха через огра- ждающие конструкции помещений. Для квартиры была проведена серия экспериментальных иссле- дований, результаты которы лись для идентификации параметров модели. Результаты решения обратных задач по методике последова- тельной идентификации приведены в таблице. В таблице представлены базовые значения кр х использова ли. атностей воздухообмена, коэффициенты увели- чения задавались предварительно. Результаты На рис. 2 приведены расчетные значения тем- ператур в денного в марте 2000 года, полученные с уточ- ненными параметрами модели. Рост температуры в комнате 2 объясняется ростом температуры на- ружного воздуха, а практически постоянная тем- пература воздуха в комнате 1 наличием лоджии перед ней. Меньшая амплитуда колебания температур в комнатах по сравнению с амплитудой колебания температуры окружающей среды объясняется те- плоаккумулирующей способностью ограждающих конструкций. Критерием адекватности модели сл и, как следствие, совпаде х данных с экспериментальными. На рис. 3 приведено сравнение результатов расчетов и экспериментов, проведенных в марте 1999 года. Температура окружающей среды была примерно одинаковая и поэтому колебаний тем- пературы воздуха внутри помещения практически Рис. 1. Геометрическая модель типовой двух- комнатной квартиры. Номерами обозначены некоторые узлы тепловой моде Т а б л и ц а . Значения параметров, най № Название параметров де дач Н изв нные после решения обратных за ачальное значение, естное из литературы Значения параметров, найденные для эксперимента 1 1 Коэффициент теплопроводности потолочного перекрытия, Вт/(м⋅К) 0,488 0,68 2 Коэффициент теплопроводности наружной стены, Вт/(м⋅К) 0,76 1,06 3 Коэффициент кратности воздухообмена между комнатой 2 и окружающей средой 1 0,55 4 Коэффициент кратности воздухообмена между кухней и окружающей средой 1 0,8 5 Коэффициент кратности воздухообмена между лоджией и окружающей средой 1 1,1 198 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 энергосбережение нет. Среднеквадратичное отклонение уменьшает- , полученные с помо- ального подхода, как ви с помощью рассмотренной модели, и э ся с 3,28 до 0,83. Приведенные результаты щью расчетно-эксперимент дим, более точно описывают тепловой режим рассмотренной квартиры. Показано удовлетвори- тельное согласование температур в помещении, рассчитанных кспериментальных данных. а) 18 19 20 21 22 1 6 11 16 21 26 31 36 41 Время, час Те м пе ра ту ра , С 23 б) 18 19 1 6 11 16 21 26 31 36 41 20 21 22 23 Те м пе ра ту ра , С Время, час в) 18 19 20 21 22 23 1 6 11 16 21 26 31 36 41 Время, час Те м пе ра ту ра , С г) 9 11 13 15 17 1 6 11 16 21 26 31 36 41 Время, час Те м пе ра ту ра , С Рис. 2. Распределение температуры воздуха во времени в разных комнатах в марте 2000 г. (эксперимент 1). а - температура воздуха в комнате 1, б - температура воздуха в кухне, в - температура воздуха в комнате 2, г - температура воздуха в лоджии. Толстые кривые – расчетные значения после использования расчетно-экспериментального подхода, тонкие кривые - расчетные значения с использованием литературных данных; точки – экспериментальные данные. ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 199 энергосбережение Полученные результаты температур использовались для определения теплопотерь, анализа путей их снижения с теплотехнической и экономической точек зрения. Суммарные теплопотери, определенные по литературным данным и с использованием расчетно- эк по сравнению с ли или недогрев помещения (если теплопотери по литературным данным еньше, чем найденные у н х пр и тепло спериментального подхода отличаются мало (на 7 %), по отдельным составляющим разница достаточно велика (например, 36 % через окна, 25 % воздухообменом тературными данными). И, следовательно, если мы определим необходимые параметры утепления по литературным данным, мы можем получить м после применения РЭП) или перерасход материала утеплителя (в обратном случае). Наибольшие теплопотери квартиры приходятся на потолок и наибольшее уменьшение теплопотерь дает также утепление потолка до нормативного уровня сопротивления теплопередачи, поскольку квартира находится на последнем этаже. Наименьший срок окупаемости, однако, имеет утепление стен из-за разницы площадей стен и потолка и толщины необходимой теплоизоляции, но учитывая небольшую разницу в сроках окупаемости между утеплением потолка и стен, для данной типовой двухкомнатной квартиры можно рекомендовать утепление потолка. Выводы 1. Созданная, на основе разработанного метода, программа TABC (Thermal Analysis of Building Construction) позволяет выбирать оптимальные методы снижения теплопотерь для существующих помещений и зданий 2. Проиллюстрирована необходимость использования РЭПа для повышения точности анализа теплового режима и теплопотерь, что позволяет определять соответствующую стоимость необходимых технических решений по теплению зданий. Использование же ормативных (литературных) значений различны параметров модели для рассмотренного в работе примера привело к значительным погрешностям и расчетном анализе тепловых режимов потерь помещений. ЛИТЕРАТУРА а) 18 19 20 21 1 5 9 13 17 21 Те м пе ра т 22 23 ур а, С Время, час б) 18 19 20 21 Те м пе ра ту ра 22 23 , С 1 5 9 13 17 21 Время, час в) 18 19 20 21 22 23 1 5 9 13 17 21 Время, час Те м пе ра ту ра , С г) 17 18 19 20 21 22 Те м пе ра ту ра , 23 С 1 5 9 13 17 21 Время, час Рис. 3. Распределение температуры воздуха во времени в разных комнатах в марте 1999 г. (эксперимент 2). а - температура воздуха в комнате 1, б - температура воздуха в кухне, в- температура воздуха в комнате 2, г- температура воздуха в коридоре. Толстые кривые – расчетные значения после использования расчетно-экспериментального подхода, тонкие кривые - расчетные значения с использованием литературных данных; точки – экспериментальные данные. 200 ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 энергосбережение 1. Табунщиков Ю.А., Матросов Ю.А., Пунтил- ла А., Алиев Ф. “Программа расчета теплового режима помещений на ЭВМ “/Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий”.- М., 1980.- 111 с. 2. Табунщиков Ю.А., Хромец Д.Ю., Матросов Ю.А. "Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений".- М: , 1986.- 380 с. 3. рагун В.Л., Филатов С.А., Шевцов В.Ф., Дани- евский Л.Н., Лещенко В.Г.. «Исследование те- экспериментальный подход теплового состояния помещений// Пром. теплотехника.- 2001.- Т 23.- № 6.- С. 136-142. Получено 02.11.2004 г. Стройиздат Д л плотехнических характеристик жилых домов методами вычислительной ИК-термографии»/ Тепло- и массообмен - 97, Минск.- 1997.- С. 165-175. Круковский П.Г., Судак О.Ю. Расчетно-4. к анализу и теплопотерь ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2004, т. 26, № 6 201
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61614
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	0204-3602
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T18:01:52Z
publishDate	2004
publisher	Інститут технічної теплофізики НАН України
record_format	dspace
spelling	Тадля, О.Ю. Круковский, П.Г. 2014-05-08T08:32:25Z 2014-05-08T08:32:25Z 2004 Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления / О.Ю. Тадля, П.Г. Круковский // Промышленная теплотехника. — 2004. — Т. 26, № 6. — С. 197-201. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61614 536.24:697.1 Изложен усовершенствованный расчетно-экспериментальный подход к анализу процессов теплообмена в помещениях, который основан на математической модели процессов теплообмена в помещениях с разными системами отопления и определении параметров модели путем решения обратных задач с использованием данных краткосрочных экспериментальных измерений в отдельных точках помещений. Викладено удосконалений розрахунково-експериментальний підхід до аналізу процесів теплообміну в приміщеннях, що заснований на математичній моделі процесів теплообміну в приміщеннях з різними системами опалення та визначенні параметрів моделі шляхом розв'язку зворотних задач з використанням даних короткострокових експериментальних вимірів в окремих точках приміщень. The advanced calculation and experimental approach for the analysis of heat exchange processes in rooms is proposed. It is based on mathematical model of heat exchange processes in rooms with different systems of heating and definition of model parameters by the solving of inverse problems by use of the given short-term experimental measurements in separate points of rooms. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Энергосбережение Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления Improvement of methods and models of calculation analysis of thermal regimes and heat losses of rooms with different heating systems Article published earlier
spellingShingle	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления Тадля, О.Ю. Круковский, П.Г. Энергосбережение
title	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления
title_alt	Improvement of methods and models of calculation analysis of thermal regimes and heat losses of rooms with different heating systems
title_full	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления
title_fullStr	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления
title_full_unstemmed	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления
title_short	Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления
title_sort	совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления
topic	Энергосбережение
topic_facet	Энергосбережение
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61614
work_keys_str_mv	AT tadlâoû soveršenstvovaniemetodovimodeleirasčetnogoanalizateplovyhrežimoviteplopoterʹpomeŝeniisrazličnymisistemamiotopleniâ AT krukovskiipg soveršenstvovaniemetodovimodeleirasčetnogoanalizateplovyhrežimoviteplopoterʹpomeŝeniisrazličnymisistemamiotopleniâ AT tadlâoû improvementofmethodsandmodelsofcalculationanalysisofthermalregimesandheatlossesofroomswithdifferentheatingsystems AT krukovskiipg improvementofmethodsandmodelsofcalculationanalysisofthermalregimesandheatlossesofroomswithdifferentheatingsystems

Совершенствование методов и моделей расчетного анализа тепловых режимов и теплопотерь помещений с различными системами отопления

Репозитарії

Схожі ресурси