Modeling of heat transfer processes in ventilated enclosing structures in stationary conditions
| العنوان: | Modeling of heat transfer processes in ventilated enclosing structures in stationary conditions |
|---|---|
| المؤلفون: | Oleksiy Lymarenko |
| المصدر: | Tehnologìčnij Audit ta Rezervi Virobnictva, Vol 2, Iss 1(40), Pp 66-71 (2017) Technology audit and production reserves; Том 2, № 1(40) (2018): Industrial and Technology Systems; 66-71 Technology audit and production reserves; Том 2, № 1(40) (2018): Виробничо-технологічні системи; 66-71 Technology audit and production reserves; Том 2, № 1(40) (2018): Производственно-технологические системы; 66-71 |
| بيانات النشر: | PC Technology Center, 2017. |
| سنة النشر: | 2017 |
| مصطلحات موضوعية: | Convective heat transfer, 020209 energy, UDC 697.9, стаціонарний теплообмін, вентильовані огороджуючі конструкції, стіна Тромба, тепловий потік, Thermal comfort, 02 engineering and technology, Mechanics, lcsh:Business, heat flow, stationary heat exchange, ventilated enclosing structures, Trombe wall, стационарный теплообмен, вентилируемые ограждающие конструкции, стена Тромба, тепловой поток, Heat exchanger, Thermal, Heat transfer, lcsh:Technology (General), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Environmental science, lcsh:T1-995, Passive house, Passive solar building design, lcsh:HF5001-6182 |
| الوصف: | One of the ways to increase the energy efficiency of the housing and communal enterprise and solve the problem of space heating is the construction of «Passive houses», which contain elements of structures that effectively absorb the energy of solar radiation. The object of the study is the «Passive house», which is a building in which thermal comfort (ISO 7730) is achieved solely by additional preheating (or cooling) of the fresh air mass. This is necessary to maintain high quality air in the rooms, without additional recirculation.The analysis of heat exchange processes in ventilated enclosing structures is carried out and the calculation methods for their design are analyzed. The application of passive solar heating technology in Ukraine's climatic conditions will provide up to 50 % of the heat needs.It is determined that the movement of outdoor air in the ES (open enclosing structures) along the wall of the house leads to heat loss, but air in the ventilated layer will prevent the formation and accumulation of condensate. This will allow in winter to maintain the thermal properties of the outer layer of insulation at home, reduce the cost of heat for heating and prevent the formation and development of fungal mold.The peculiarities of heat exchange processes in building structures with ventilated channels are studied. On the basis of the analysis of calculation methods for ES design, it can be stated that the classical method for evaluating heat exchange processes is based on the equations for the thermal balance of air for an infinitesimal volume dx. But when using this equation, it is impossible to take into account the distribution of radiant and convective heat flows, and also to estimate the effect of energy losses.The paper proposes a mathematical model that will allow to determine changes in air temperature along the ventilated layer of enclosing structures and to quantify the intake or loss of heat to the room during the cold season. Одним из путей повышения энергоэффективности жилищно-коммунального предприятия и решения проблемы обогрева помещений является строительство «пассивных домов», которые содержат элементы конструкций эффективно воспринимающих энергию солнечной радиации. Объектом исследования является «Пассивный Дом», представляющий собой здание, в котором тепловой комфорт (ISO 7730) достигается исключительно за счет дополнительного предварительного подогрева (или охлаждения) массы свежего воздуха. Это необходимо для поддержания в помещениях воздуха высокого качества, без его дополнительной рециркуляции.Проведен анализ процессов теплообмена в вентилируемых ограждающих конструкциях и проанализированы расчетные методы их проектирования. Применение технологий пассивного солнечного обогрева помещений в климатических условиях Украины позволит обеспечить до 50 % потребностей в теплоте.Определено, что движение наружного воздуха в ООК (открытые ограждающие конструкции) вдоль стены дома приводит к потерям тепла, однако воздуха в вентилируемом слое будет предотвращать образование и скопление конденсата. Это позволит в зимний период сохранить термические свойства внешнего слоя изоляции дома, уменьшить расходы тепла на отопление и предотвратить образование и развитие грибковой плесени.Исследованы особенности процессов теплообмена в строительных конструкциях с вентилируемыми каналами. На основе проведенного анализа расчетных методов проектирования ООК можно утверждать, что классическая методика оценки теплообменных процессов базируется на уравнениях теплового баланса воздуха для бесконечно малого объема dx. Но при использовании этого уравнения невозможно учесть распределение лучевого и конвективного потоков тепла, а также оценить влияние потерь энергии.В работе предложена математическая модель, которая позволит определять изменения температуры воздуха вдоль вентилируемого слоя ограждающих конструкций и количественно оценивать поступления или потери тепла в помещение в холодное время года. Одним із шляхів підвищення енергоефективності житлово-комунального підприємства та вирішення проблеми обігріву приміщень є будівництво «пасивних будинків», які містять елементи конструкцій ефективно сприймаючих енергію сонячної радіації. Об’єктом дослідження є «Пасивний Будинок», що представляє собою будівлю, в якій тепловий комфорт (ISO 7730) досягається виключно за рахунок додаткового попереднього підігріву (або охолодження) маси свіжого повітря. Це необхідно для підтримання в приміщеннях повітря високої якості, без його додаткової рециркуляції.Проведено аналіз процесів теплообміну у вентильованих огороджуючих конструкціях та проаналізовано розрахункові методи їх проектування. Застосування технологій пасивного сонячного обігріву приміщень в кліматичних умовах України дозволить забезпечити до 50 % потреб у теплоті. Визначено, що рух зовнішнього повітря у ВОК (відкриті огороджуючі конструкції) вздовж стіни будинку призводить до втрат тепла, однак повітря у вентильованому шарі буде запобігати утворенню та скупченню конденсату. Це дозволить в зимовий період зберегти термічні властивості зовнішнього шару ізоляції будинку, зменшити витрати тепла на опалення та запобігти утворенню та розвитку грибкової плісняви. Досліджено особливості процесів теплообміну в будівельних конструкціях з вентильованими каналами. На основі проведеного аналізу розрахункових методів проектування ВОК можна стверджувати, що класична методика оцінки теплообмінних процесів базується на рівняннях теплового балансу повітря для нескінченно малого об’єму dx. Але при використанні цього рівняння неможливо врахувати розподіл променевого та конвективного потоків тепла, а також оцінити вплив втрат енергії. У роботі запропоновано математичну модель, яка дозволить визначати зміни температури повітря вздовж вентильованого шару огороджуючих конструкцій та кількісно оцінювати надходження або втрати тепла у приміщення в холодну пору року. |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | English |
| تدمد: | 2312-8372 2226-3780 |
| URL الوصول: | https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_dedup___::863214880d31651a941986d1a7193fb4 http://journals.uran.ua/tarp/article/view/129706 |
| Rights: | OPEN |
| رقم الانضمام: | edsair.doi.dedup.....863214880d31651a941986d1a7193fb4 |
| قاعدة البيانات: | OpenAIRE |
| تدمد: | 23128372 22263780 |
|---|