Теплопотери, Вт, при системах отопления

воздушной конвекторной радиаторной потолочной напольной

суммарные 548,7 549,4 550,9 547,7 545,5

инфильтрационные 108,0 107,6 106,8 103,4 104,3

кондуктивные 440,7 441,8 444,1 444,3 441,2

8.2.4. Анализ полученных результатов:

Помещение 206 расположено на промежуточном втором этаже, рядовое, имеет одну наружную стену с одним окном. В помещении при всех системах отопления поддерживается одинаковая температура помещения t_п=19^оС. Подвижность воздуха в помещении равна 0,2 м/с.Основные результаты расчета приведены в табл.8.

Таблица 8

Системы отопления	Доля конвектив-ной тепло-отдачи	Температура, оС	Теплопотери помещения , Вт
воздуха помещения	радиаци-онная помещения	внутренней поверхнос-ти стены	внутренней поверхнос-ти окна
Воздушная		20,55	17,45	16,69	6,43	548,7
Конвекторная	0,9	20,36	17,63	16,86	6,51	549,4
Радиаторная	0,7	19,97	18,03	17,21	6,68	550,9
Панельная напольная		18,78	19,22	17,29	6,33	545,5
Панельная потолочная		18,35	19,64	17,26	6,69	547,7

По мере снижения конвективной составляющей ρ_к в теплоподаче ото­пительных приборов снижается разность между температурой воздуха по­мещения и радиационной температурой, что происходит в соответствии с тепловым балансом воздуха при уменьшении Q_к. Таким образом, при увели­чении этой разности температура воздуха увеличивается, а радиационная температура понижается, поэтому уменьшаются и температуры наружных ограждений, а вместе с ними теплопотери. Правда, увеличение теплопотерь по мере снижения конвективной составляющей в теплоподаче в данном случае незначительно, так как сами теплопотери невелики:

Наиболее низкая температура формируется на поверхнос­тях наружных ограждений, причем, чем больше коэффициент теплопередачи (т. е. чем меньше сопротивление теплопередаче), тем ниже температура. У окна температура самая низкая (6,33-6,69 ^оС), так как К_ок=2,22 Вт/м^2.оС, у наружной стены температуры выше (16,69 - 17,29 ^оС) при коэффициенте теплопередачи 0,372 .

На температуру любой поверхности, обращенной в помещение, ока­зывает влияние не только температура за ограждением и его сопротивление тепло­передаче, но и лучисто-конвективный теплообмен между поверхностями. Во всех случаях, кроме обогрева напольной панелью, температура потолка выше температуры внутренних стен, которая выше температуры пола, нес­мотря на то, что все эти ограждения являются внутренними, за которыми находятся помещения с таким же режимом, как в рассматриваемом.

На понижении температуры какой-либо поверхности внутреннего ог­раждения сказывается лучистый теплообмен этой поверхности с окном. На­ибольший коэффициент облученности окна с противоположной окну стены 5, поэтому у нее температура на 0,15^оС ниже, чем у стен 4 и 6.

В рассматриваемом помещении коэффициенты облученности с каждой поверхности ограждения на окно невелики сами по себе и мало отличаются друг от друга (от 0,056 до 0,093), поэтому не столько лучистый теплообмен с окном сыграл роль в полученном распределении температур, сколько кон­вективный с воздухом помещения. Интересно отметить, что наименьшие ко­эффициенты лучистой теплоотдачи формируются на поверхности пола, что объясняется наименьшим значением его относительного коэффициента излучения ε=0,85. Значит, на температуре пола в наименьшей из всех поверхностей степени сказывается лучистый теплообмен, а в большей степени на неё влияет конвективный.

Коэффициенты конвективной теплоотдачи при отоплении системами, имеющими конвективную составляющую (воздушной, конвекторной, радиатор­ной), формируются в условиях, когда на каждой поверхности температура ниже температуры воздуха. Для этого случая коэффициенты А в формуле для определения коэффициента конвективного теплообмена

,

равны: для потолка - А=2,16, для стен - А=1,67, для пола - А=1,16, что отражает тот факт, что на потолке самый интенсивный теплообмен с воз­духом, а на полу - самый слабый (охлажденный полом воздух стелется по полу), температура потолка ближе всего к температуре воздуха, а пола - дальше. Этим и объясняется наибольшая температура потолка и наименьшая - пола. Различная интенсивность конвективного теплообмена на нагретых потолочной и напольной панелях приводит к тому, что для поддержания одной и той же температуры помещения температура потолочной панели должна быть выше температуры напольной. При потолочном отоплении теп­лый воздух скапливается под нагретой потолочной панелью, при напольном же - хорошо перемешивается в объеме воздуха, что в расчете учитывается величиной коэффициентов А: для пола А=2,16, для потолка - 1,16.

Роль лучистого теплообмена при панельном отоплении проявляется в том, что почти все поверхности, обращенные в помещение, имеют более высокую температуру, чем при системах с большой долей конвективной составляю­щей. Исключение составляет напольное отопление, при котором на поверхности окна сформировалась наиболее низкая температура.

Наличие охлаждающего конвективного потока, вносимого инфильтраци­онным воздухом, формирует при лучистом отоплении температуру воздуха ниже радиационной. При конвективном отоплении конвективный поток от системы отопления больше теплопотерь за счет инфильтрации, и темпера­тура воздуха выше радиационной. Так как в рассматриваемых примерах для всех способов отопления считался одинаковым инфильтрационный расход воздуха 7,5 кг/ч, то в результате различной температуры воздуха при разнфх системах отопления различна потребность в теплоте на нагревание инфильтрационного воздуха.