Анализ диапазонов повышения энергоэффективности газового инфракрасного излучателя

Abstract

Актуальность. Статья посвящена анализу систем обогрева помещений с использованием газового инфракрасного излучателя светлого типа. Для эффективного использования данных систем формулируются соответствующие рекомендации по их применению. Для чего проводится математический анализ динамики изменения во времени осредненных значений температур по объему помещения, по объему ограждающих конструкций (пол, потолок, стены), по объему локальной зоны, образованной временными ограждающими конструкциями (ширмами). Анализируется температурный режим локальной зоны, образованной временными ограждающими конструкциями в виде ширм. Определяются максимальные значения осредненных температур помещения и локальной зоны при различных режимах использования лучистого потока теплоты. Цель: проанализировать методы и диапазоны повышения энергоэффективности систем отопления с использованием газового инфракрасного излучателя светлого типа. Объект: система отопления с использованием газового инфракрасного излучателя светлого типа. Методы: математическая модель процесса с использованием осредненных значений температур по объему помещения, по объему ограждающих конструкций (пол, потолок, стены), экспериментальное определение температурного поля, математическое моделирование на основе плоского двухмерного подхода. Результаты. Приводятся результаты расчетов динамики изменения осредненных значений температур воздуха помещения, ограждающих конструкций и воздуха локальной зоны, максимальных значений температур и динамики изменения во времени тепловых потоков, участвующих в процессе нагрева помещения. Приводится сравнительный анализ расчетов средней температуры помещения с экспериментальными измерениями температур и численным моделированием в плоской двухмерной постановке. По результатам анализа формулируются предложения для повышения энергоэффективности систем отопления на основе газового инфракрасного излучателя.

Relevance. The article is devoted to the analysis of space heating systems using a light-type gas infrared emitter. For the effective application of these systems, appropriate recommendations for their use are formulated. In this relation the authors carry out a mathematical analysis of the dynamics of changes in time of averaged temperature values by the volume of the room, by the volume of enclosing structures (floor, ceiling, walls), by the volume of the local zone formed by temporary enclosing structures (screens). The temperature regime of the local zone formed by temporary enclosing structures in the form of screens is analyzed. The maximum temperatures of the average temperatures of the room and the local zone are determined for various modes of using the radiant heat flux. Purpose: to analyze methods and ranges for increasing the energy efficiency of heating systems using a high-intensity gas infrared heater. Objects: heating system using high-intensity gas infrared heater. Methods: mathematical model of the process using averaged temperatures over the premise volume, over the volume of enclosing structures (floor, ceiling, walls), experimental determination of the temperature field, mathematical modeling based on a two-dimensional approach. Results. The paper introduces the calculations results of the temperatures average values dynamics of the premise air, enclosing structures and local zone air, the maximum values of temperatures and the dynamics in time of heat flows involved in premise heating. A comparative analysis of the average premise temperature calculations with experimental temperature measurements and numerical simulation in a two-dimensional formulation is given. Based on the results of the analysis, directions for increasing the energy efficiency of heating systems based on gas infrared heater are formulated.