автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Моделирование температурных полей в ограждающих конструкциях в зоне установки отопительного прибора

На правах рукописи

РГ6 од

СЕН 1Ь9Ь

КОТЛЯРОВА НАТАЛИЯ СЕРГЕЕВНА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ В ЗОНЕ УСТАНОВКИ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

РОСТОВ-НА-ДОНУ, 1998

Работа выполнена в Ивановской государственной архитектурно-строительной академии

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Г.Ф. АЛЕКСЕЕВ Научный консультант:

кандидат экономических наук, доцент Н.Ю. ГУСЕВ Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Е.А. ШТОКЫАН кандидат технических наук, доцент А. И. ВАСИЛЕНКО

Ведущая организация: АО "Промгражданпроект", г. Иваново

Защита состоится . 1998 г. часов на заседании

специализированного совета по защите кандидатских диссертаций К 063.64.02 при Ростовском-- государственном строительном

университете по адресу:

344022, г.Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ростовского государственного строительного университета.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета

С.Л. ПУШЕНКО

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Известно, что расход теплоты на отопление любого помещения и мощность отопительного прибора определяется по тепловому балансу. При его составлении учитываются дополнительные тепловые потери (Одоп)' обусловленные прогреванием ограждающей конструкции за отопительным прибором. Принимается, что Одоп составляют от 2 до 10 % от расчетной тепловой нагрузки помещения в зависимости от вида отопительного прибора и способа его установки. По имеющимся у нас сведениям, в литературе отсутствуют математические модели и методы расчетной оценки йдоп. Поэтому является актуальной работа по математическому моделированию температурных полей в ограждающих конструкциях в зоне установки отопительного прибора и численной оценке йдоп. Дополнительные тепловые потери зависят от размеров и температуры отопительного прибора, расстояния между ним и ограждением, толщины ограждения и свойств его материала, температуры наружного воздуха, скорости его движения и других факторов.

Основные теоретические разработки, включенные в диссертационную работу выполнены в рамках темы "Повышение эффективности отопления зданий и сооружений" научной программы госбюджетных исследований по программе "Архитектура и строительство" (1994-1997 годы).

Цель работы заключается в разработке математических моделей и программного обеспечения для определения трехмерных температурных полей и дополнительных тепловых потерь в зоне установки отопительного прибора (стального панельного радиатора), а также численной оценке мероприятий по снижению теплопотерь в.ограждающих конструкциях в зоне установки отопительного прибора на основе разработанных математических моделей.

Идея работы заключается в исследовании закономерностей локальных процессов теплообмена в ограждающих конструкциях в зоне расположения отопительного прибора и в учете дополнительных теплопотерь через ограждающие конструкции.

Методы исследований:

В исследованиях температурных полей и тепловых потерь использованы теоретические и экспериментальные методы. В основу

теоретических исследований положено математическое моделирование процессов с использованием ЭВМ. В экспериментальных исследованиях применено физическое моделирование (использованы результаты проведенных экспериментов и известные литературные данные).

Научная новизна работы:

1. Получено аналитическое решение по расчету углового коэффициента от отопительного прибора (панельного радиатора) на произвольно расположенную площадку любых размеров на внутренней поверхности ограждающей конструкции. С использованием полученного решения определены локальные значения плотности тепловых потоков; показана возможность представления "истинного" распределения плотности результирующего теплового потока источником типа д(х.у)=я(0,0)ехр(-к1х2-к2У2); определены численные значения и кг - коэффициентов сосредоточенности (распределения) плотности теплового потока по горизонтали и вертикали на внутренней поверхности ограждения.

2. Вероятностными методами проведена статистическая обработка результатов математических экспериментов по определению к! и к2. Получены регрессионные уравнения для их расчета.

3. Классическим методом - методом источников получено аналитическое решение по определению трехмерного температурного поля ограждающей конструкции здания, нагреваемой непрерывно действующим источником теплоты с распределением плотности теплового потока ц(х,у) = д(0,0)ехр(-к1х2-к2у2). На основе полученного решения и решения по расчету углового коэффициента излучения от панельного радиатора на внутреннюю поверхность ограждения разработана и реализована на ЭВМ математическая модель для расчета трехмерных температурных полей.

4. Разработана и реализована .на ЭВМ численная математическая модель по расчету трехмерных температурных полей и тепловых потерь при нагреве панельным радиатором многослойных ограждающих конструкций здания, учитывающая лучистый и конвективный теплообмен на поверхностях ограждения в зависимости от температуры расчетных элементов.

Практическая ценность:

1. Разработанные математические модели и программные средства по определению тепловых потерь и температурных полей в ограждающих конструкциях здания в зоне установки отопительного

прибора могут быть применены на стадии проектирования систем отопления зданий и в научных исследованиях.

2. Разработанная программа расчета на ЭВМ позволяет численно оценивать эффективность мероприятий по снижению теплопотерь через ограждающие конструкции зданий в зоне установки отопительного прибора.

3. Результаты численных расчетов позволяют оценить тепловые потери ограждения и количество аккумулированной в нем теплоты для двух случаев: с учетом локального нагрева ограждения отопительным прибором и без учета.

Реализация результатов работы:

Комплекс программных средств по определению температурных полей ограждающих конструкций и теплопотерь в зоне установки отопительного прибора передан АО "Промгражданпроект" г. Иваново и внедрен в учебный процесс на кафедре "Теплогазоснабзкение и вентиляция" Ивановской государственной архитектурно-строительной академии при дипломном проектировании и изучении курса "Отопление".

На защиту выносится:

1. Аналитическое решение по определению угловых коэффициентов в системе двух плоскопараллельных поверхностей.

2. Методика расчета численных значений коэффициентов сосредоточенности плотности теплового потока \ и к2 для панельных радиаторов.

3. Аналитическое решение и математическая модель трехмерных температурных полей в однослойных ограждающих конструкциях здания при нагреве панельным радиатором.

4. Численное решение и математическая модель трехмерных температурных полей в многослойных ограждающих конструкциях здания при нагреве панельным радиатором.

5. Параметрический анализ трехмерных температурных полей ограждений в зоне установки отопительного прибора и их экспериментальная проверка.

6. Численная оценка эффективности мероприятий по снижению дополнительных теплопотерь через ограждение в зоне установки отопительного прибора.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции,

посвященной 15-летию учреждения Ивановского инженерно-строительного института, г. Иваново, 1996 г.; межвузовской конференции "Ошт информатизации в высшей школе: состояние и перспективы", Иваново, 1996 г.; конференции "Создание и развитие информационной среды вуза: состояние и перспективы", г. Иваново, 1997 г.; международной научно-технической конференции "VIII Бенардосовс-кие чтения", г. Иваново, 1997 г.; на научной конференции аспирантов, г. Иваново, 1997 г.; заседаниях кафедры " Теплогазоснаб-жение и вентиляция" Ивановской государственной архитектурно-строительной академии в период с 1994 по 1997 г,; на объединенных научных семинарах кафедр "Теплогазоснабжение" и "Отопление, вентиляция и кондиционирование" Ростовского государственного строительного университета (1997, 1998 г.).

Достоверность научных положений обеспечивается применением классических методов решений задач по определению температурных полей в ограждающих конструкциях зданий и подтверждается удовлетворительной сходимостью экспериментальных и расчетных температурных полей, а также адекватностью результатов расчетов температур в ограждающих конструкциях по численным и аналитическим решениям.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложена на 128 страницах, включает 21 таблицу и 32 рисунка, список литературы из 130 наименований и приложения. Общий объем диссертации составляет 143 страницы.

Публикации. Результаты исследований опубликованы в десяти работах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Для отопления зданий наряду с другими приборами широко применяются стальные штампованные панельные радиаторы, основными преимуществами которых являются: низкая стоимость прибора и меньшие трудозатраты при его монтаже, удобная очистка от пыли и эстетичный внешний вид. Все исследования в работе проведены для этого типа приборов. Проведен обзор методов расчета задач лучистого теплообмена в системе "радиатор - внутренняя поверхность ограждения", методов расчета и математических моделей температурных полей в однослойных и многослойных ограждающих конструк-

I ~ 1 ~

I

!

цийх. Обзор литературы показал, что большинство авторов исследовали теплопотери в ограждающих конструкциях без учета локальных процессов теплообмена в зоне установки отопительного прибора. В нормативных документах нет строгой методики по определению дополнительных теплопотерь; их предлагается принимать в долях от расчетной тепловой нагрузки помещения. Для того, чтобы при расчете дополнительных теплопотерь учесть все влияющие на них факторы, возникает необходимость выполнения следующего объема работ:

- получить аналитическое решение по расчету угловых коэффициентов и плотности результирующего теплового потока от панельного радиатора на внутреннюю поверхность ограждения;

- получить аналитическое решение по определению трехмерного температурного поля ограждения в зоне установки отопительного прибора;

- разработать численную математическую модель процесса нагрева ограждения в зоне установки отопительного прибора;

- провести анализ основных закономерностей формирования температурных полей;

- провести экспериментальную проверку адекватности результатов расчета, полученных на математической модели, реальным условиям и выявить соответствие расчетных и экспериментальных температурных полей;

- оценить тепловые потери в окружающую среду с наружной поверхности ограждения в зоне установки отопительного прибора и определить количество теплоты, аккумулированной в ограждении;

- на основании полученных результатов и выявленных закономерностей оценить эффективность мероприятий по снижению теплопотерь помещения.

Исходя из поставленных задач построено содержание диссертационной работы.

Исследован лучистый теплообмен в системе двух плоскопараллельных поверхностей: отопительный прибор (стальной панельный радиатор) - внутренняя поверхность ограждения (рис. 1).

Методом интегрирования получено приближенное аналитическое решение по определению угловых коэффициентов от плоского отопительного прибора Г на произвольно расположенный элемент ДЗ на

внутренней поверхности ограждающей конструкции здания.

внутренняя поверхность огвахдЕния

Рис.1. Схема расположения двух плоскопараллельных поверхностей: отопительный прибор - внутренняя поверхность ограждения

ф = - 5 ф

*-Д3 т ^ ДГ"Д5

(1)

где средний угловой коэффициент излучения Дуг (г2+Ь£-уг)2

Ф

х [о.5г-3|-

Дг" ДБ 4ЬгЛ011к-111н)

К К

№гк-hlк)arctg

К

+ №2к-Ь1н)агс1в --+

V. Л 4- /V. V. Ч 4-

+ №2н-111к) • агсге- - №гн-П1н)агс1§--

(2)

где г2 = Ь2 + (М+Ю2; у2 - (М+Ю2.

С использованием полученных решений проведены расчеты угловых коэффициентов излучения и локальных результирующих тепловых

потоков от отопительного прибора на выбранные участки внутренней поверхности ограждения. На основании проведенных расчетов показана возможность замены "истинного" распределения теплового потока от прибора расчетной схемой - источником вида ц(х, у) = = я(0,0)ехр(-к1х2-Кгу2). Для оценки распределения результирующего теплового потока от отопительного прибора приняты коэффициенты сосредоточенности К! и к2 плотности теплового потока по горизонтали и вертикали.

Разработан алгоритм и программа расчета по определению ^ и к2 при различных размерах отопительного прибора, зазоре между ним и ограждением, температурах и степенях черноты отопительного прибора и ограждения. Проведены численные расчеты к! и к2 для ряда исходных данных.

Для того, чтобы упростить инженерные расчеты, на основании теории планирования эксперимента получены расчетные формулы, которые позволяют определить численные значения ^ и к2. Для этих целей на основании литературных и экспериментальных данных оценены факторы, уровни и интервалы варьирования основных параметров, характерных для изучения лучистого теплообмена. Результаты восьми численных экспериментов (для трех входных параметров) позволили получить две регрессионные зависимости между выходными параметрами к, и к2 н переменными факторами. Проведен статистический анализ полученных уравнений. Регрессионные уравнения имеют вид:

^ = 2.48 - 2.37Х!» (3)

к2 = 3.89 + 1. 42Х2 , (4)

где X! - кодированное значение ширины отопительного прибора; х2 - кодированное значение зазора между отопительным прибором и ограждением.

Коэффициент ^ зависит, в основном, от ширины отопительного прибора и увеличивается с уменьшением его ширины, а другие параметры существенного влияния не оказывают. Коэффициент к2 зависит от высоты прибора и зазора между прибором и внутренней поверхностью ограждения: с увеличением зазора к2 увеличивается.

С использованием основных положений метода источников решена задача по определению температурного поля ограждающей конструкции здания, нагреваемой отопительным прибором (рис.2), с учетом следующих допущений:

1. Ограждение неограниченно по осям х и у. Это допущение обосновывается тем, что влияние отопительного прибора на повышение температуры ограждения проявляется в зоне 1-1.5 м от осей симметрии прибора. Поэтому реальное ограждение, имеющее конечные размеры, превышающие размеры указанной зоны, может быть представлено в виде неограниченной по осям х и у поверхности.

2. Начальный период разогрева системы отопления до расчетной температуры не учитывается, так как время разогрева системы отопления значительно меньше времени разогрева ограждающей конструкции.

3. Температура наружного воздуха принимается постоянной, не зависящей от времени суток.

Рис.2. Схема нагрева внутренней поверхности ограждения источником я(0,0)езф(-к!Хг-к2у2).

Постановка задачи:

а) дифференциальное уравнение теплопроводности: 31 [дг1 34 '

дх

+ — + дхг дуг дгг

б) краевые условия:

дь

= Ч(0,0)ехр(-к1хг-к2у2) + М^.в - <6>

2=0

-X

дг

*г

- (^н. п ~ ^н. в) ■

(7)

дь 9t 'дь at

дх Х=-со Зу У=-Ю дх Х=+оэ ду

у=+00

= о,

(8)

в) начальное условие:

Их.у.г.О) - V (9)

Получено аналитическое решение задачи по определению температурного поля ограждения:

Т{х, у, г, т). = |||

+а>+оо х I +ет

гяСО.ОехрС-^х^-кгУ2)

-I

+00 ( ехр

-со-с» о

г2

4ат"

ср(4Жат")

«>3/2

ехр

4ах"

й,

^ /лах" [1 - Ф(ц0)]-ехр(и02)-^ехр

-00

+00

И"2 4ах"

X — ¡/жах" [1 - Ф(иЛ)] -ехр(ц£2)

йх йу йх",

(10)

где й'2 = (х - х')2 + (у - у')2 + (2 - 2п-5)2.

И"2 = (х - х')2 + (у - у')2 + (г - (2п + 1) -5)г, х"=х-х'.

5

Решение (10) получено для однослойной ограждающей конструк-

ции. Так как в строительстве используются также многослойные конструкции из материалов с различными теплофизическими свойствами, была разработана численная математическая модель, основанная на методе элементарных тепловых балансов, учитывающая много-слойность. Схема разбивки ограждения на расчетные объемы приведена на рисунке 3. Модель включает уравнения по расчету температур для всех расчетных элементов многослойного ограждения.

ВНУТРЕННИЕ ОБЪЕМЫ НО

Рис. 3. Схема разбивки ограждения на расчетные элементы.

Для получения уравнений составлены балансы теплоты, из которых определены температуры в последующий момент времени через известные температуры в предыдущий момент времени. Модель реализована на ЭВМ.

Проведены расчеты температуры внутренней поверхности ограждения ^.п и наружной поверхности п за пределами зоны влияния отопительного прибора с использованием разработанной модели и с использованием известных формул:

^в.п - - к- (Ъ.в - Ц.в)/еь. (И)

^Н.П = ^Н.В + С'В.В ^Н.в)/®^-

(12)

Исходные данные для расчетов: ограждение из шунгизитобетон-ных панелей (Х=0.38 Вт/(м К), Ст=1080 Дж/(кг К), р=840 кг/м3) толщиной 0.3 м. 1;о.п=50.18 °С, Ь=0.1 м, а=0.6 м. 1н-в=-8.4 °С, ^_в=21.5 °С, ев_п=0.94, е0.п=0.94. Результаты расчетов представлены в таблице 1. Расхождение температур не превышает 0.4 С.

Таблица 1.

Значения температур на поверхностях ограждения

Поверхность По численной модели По формулам (11,12)

Внутренняя 17.67 °С 18.01 °С

Наружная -6.98 °С -7.08 °С

Для проверки адекватности разработанной математической модели было проведено также экспериментальное исследование температурных полей ограждающей конструкции в зоне установки отопительного прибора. Эксперименты производились в г. Иваново в помещениях, имеющих наружные трехслойные стены без оконных проемов. Средний слой выполнен из силикатного кирпича (Х=0.87 Вт/(м К), Сга=880 Дж/(кг К), р=1800 кг/м3). Толщина кирпичной кладки 0.5 м. Наружный и внутренний слои толщиной 0.02 м выполнены из цементно-песчаного раствора (Х=0:93 Вт/(м К), Ст=840 Дж/(кг К), р=1800 кг/м3), ев.п=0.95. В качестве отопительного прибора использовали электрический панельный радиатор "Электротерм" шириной 656 мм, высотой 642 мм. Номинальная потребляемая мощность электронагревателя 750 Вт, ео.п=0.95. В ходе эксперимента горизонтальная ось симметрии прибора находилась на высоте 1.5 м от пола. Для измерения температур поверхностей применяли бесконтактный термометр "термопойнт 40". Температуры измеряли с шагом 10 см по вертикальной и горизонтальной осям симметрии на расстоянии до 150 см от центра прибора. Эксперименты проведены при условиях, представленных в таблице 2.

Было определено, что режим теплообмена близкий к стационарному устанавливается примерно через 24 часа после начала нагрева. В экспериментах замеряли температуры tB.„ и tH п в каждой расчетной точке три раза и определяли истинное значение температуры, отклонение отдельного измерения от истинной величины.

среднеквадратичную погрешность серии измерений и доверительный интервал. Доверительный интервал для всех экспериментов равен

0.16 °с.

Таблица 2.

Исходные данные при проведении экспериментов

N эксперимента ^в . в • ° С 1" °г 4- 0 р .П ' 0 Зазор, м

1 18.9 -20.6 89.1 0.105

2 18.9 -20.6 89.1 0.150

3 7.2 -12.3 78.0 0.135

Сопоставление экспериментальных и расчетных температур поверхностей ограждения для эксперимента 1 показано на рисунке 4.

^^^ 1 11111 1 1 « 1 1 «111« 1 1 1 1 * яв^ггрьш Еювер^тюсгъ 2 !

V 1 » ч 1 ^^ 1 / I I 1 I I 1 1 1 экспериментальная \ ! 1 I I II

1 1 1 Ч 1 1 1 1 • V 1111» » » 1 1 1 / ^Ч^ 11111 / 11111 ^^ <111

> 1 1 1 1 1 »11» 1 ■ 1 1 1 1 -- 1 - - 1 ■ ■■ ! ■ 11111

1 1 1 1 1 1 1 » \ 11111 11111 11(11 1 1 1 »1 • 1 • » 1

( 1 1 1 1 1 I I ^аруздгнаф гхазврфвзость } 2 • 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 1 -—.-I ■ ■ 1 | | \ рриггеетфвя { - 1 - ! ■ ■■■ ! - ■ - 1 -

аоо

020

<140

060

аоо

1.00

изо

1А0

1X50

Расстояние огг центра прибора, м:

Рис. 4. Экспериментальное и расчетное распределение температур на поверхностях ограждения.

Максимальные абсолютные погрешности Д и относительные погрешности б: в эксперименте 1 - Д=3.3 °С, 6=7.5 %; в эксперименте

2 - Д=4.1 °С, 5=8.9 %: в эксперименте 3 - Д=2.1 °С, 6=9.5 %.

Экспериментальная проверка расчетных температурных полей, определяемых по разработанной численной модели, показала, что совпадение удовлетворительное - расхождение результатов не превышает 9.5 %; следовательно, результаты расчетов адекватны и достоверны. Разработанная модель может быть применена в практике инженерных расчетов.

Проведен параметрический анализ температурных полей в трехслойном ограждении в зоне установки отопительного прибора (стального штампованного колончатого радиатора МЗ-500 шириной 1 м, высотой 0.6 м) при следующих исходных данных: первый и третий слои - бетон на щебне из природного камня (Х=1.86 Вт/(м-К), Ст=840 Дж/(кг-К); р=2400 кг/м3), второй слой - пенополистирол (Х=0.06 Вт/(м-К); р=150 кг/м3; Ст=1340 Дж/(кг-К)). Толщина первого слоя 0.09 м. второго 0.15 м, третьего 0.09 м, Ь=0.05 м, гв.в=21.5 °С, ^.„=90 °С, ео.п=0.92, £в.п=0.94, 1н.в=-29 °С, скорость ветра 2 м/с. Показано, что для координаты, совпадающей с осью симметрии отопительного прибора, увеличение его ширины от 0.5 м до 1.5 м приводит к повышению температуры на внутренней поверхности ограждения на 2-3 °С. Уменьшение зазора от 0.15 м до 0.05 м повышает температуру ограждения на 7 °С. Уменьшение степени черноты, например, окраска прибора белым лаком (е=0. 8) вместо краски (е=0.92) снижает температуру ограждения на 2 °С; окраска внутренней поверхности ограждения белым лаком вместо краски снижает температуру на 1.5 °С. При изменении 1;0-п в пределах от 50 до 90 0 С наблюдается повышение от 21.71 до 41.95 °С.

С использованием разработанной математической модели была произведена численная оценка эффективности различных мероприятий по снижению дополнительных теплопотерь при следующих исходных данных: ограждающая конструкция из шунгизитобетона (Х=0.38 Вт/(м К), Сга=Ю80 Дж/(кг К), р=840 кг/м3) имеет толщину 0.3 м, температура стального панельного радиатора 80 °С, высота 0.6 м, ширина 0.6 м. Ь=0.1 м, ^.в=-29 °С, ^.¡, = 18 °С, е0.„=£„.„= °-94-Принято, что на участок внутренней поверхности ограждения за отопительным прибором крепится высокоэффективный теплоизоляционный материал толщиной 5. Характеристики теплоизоляционных материалов приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Варианты теплоизоляции участка за отопительным прибором

N материал X, Вт/(м К) Си,Дж/(кг К) р, кг/м3 5, м

1 пенополиуретан 0.04 1470 40 0.03

2 обои из гофрированного картона 0.18 2300 650 0.015

3 плиты в виде сухой штукатурки из пенополистирола 0.05 1340 40 0.015

4 пенополиуретан, на него крепится алюминиевый лист 0.04 1470 40 0.03

5 пенополиуретан на него крепится линолеум покрашенный краской серебряного цвета. 0.04 0.23 1470 1470 40 1400 0.03 0.004

Были рассчитаны теплопотери участка ограждения размерами 3x3 м (0ОТ) за отопительный период для г. Иваново по каждому из вышеперечисленных вариантов теплоизоляции. Снижение теплопотерь определено относительно участка без теплоизоляции, которого принято за 100 % (1420 кДж). Результаты расчетов сведены в таблицу 4.

Таблица 4.

Теплопотери участка ограждения за отопительный период.

N варианта 1 2 3 4 5 без изоляции

0оТ, кдж 1150 1336 1320 724 696 1420

Снижение теплопотерь, % 19 6 7 49 51 -

Сделан вывод о том, что недостаточно утеплить зарадиаторный участок теплоизоляционным материалом, (что даст экономию до 19 %), а следует дополнительно снизить степень черноты зарадиатор-ного участка, покрыв его краской серебряного цвета или алюминиевой фольгой. В совокупности эти мероприятия позволят снизить теплопотери зарадиаторного участка в 2 раза.

Для участка размерами 3x3 м описанного выше ограждения из шунгизитобетона был произведен расчет аккумулированной теплоты:

- без учета локального повышения температуры от отопительного прибора 0аК1,

- с учетом локального повышения температуры от отопительного прибора Оакг.

Расчет показал, что 0,^1 составляет 20.8 МДж, а 0ак2 составляет 22. 8 МДж. Следовательно, количество аккумулированной в ограждении теплоты почти на 10 % превышает то, которое рассчитывают без учета локального повышения температуры от прибора.

Был произведен расчет теплопотерь через это ограждение за холодную пятидневку для г. Иванова без учета локального распределения теплового потока от отопительного прибора и с его учетом. Теплопотери составили соответственно 41.8 кДж и 45.1 кДж. Таким образом, дополнительные теплопотери помещения для данного случая составляют 7.7 %.

0ДОП в зависимости от различных факторов (толщины ограждения, ширины прибора, зазора, температуры радиатора) могут составлять для ограждения из шунгизитобетона от 2.5 до 13 %.

Разработанная на основе численной математической модели программа позволяет быстро и удобно определять дополнительные теплопотери помещений и количество аккумулированной в ограждении теплоты.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Получено аналитическое решение по определению угловых коэффициентов ф в системе двух плоскопараллельных поверхностей.

2. Предложены критерии теплотехнической эффективности отопительных приборов - коэффициенты сосредоточенности ^ и К2 плотности теплового потока лучистой энергии по горизонтали и по вертикали и методика их расчета.

3. Реализована программа на ЭВМ, которая позволяет проводить численный эксперимент по определению ф, я, ^ и к2; проведен расчетно-теоретический анализ ф. q, ^ и к2. Получены простые регрессионные зависимости для определения ^ и к2.

4. В линейной постановке разработана математическая модель тепловых процессов, происходящих при нагреве однослойного ограж-

дения стальным панельным радиатором. Модель основана на полученном аналитическом решении по определению температурного поля ограждения, нагреваемого симметричным постоянно действующим источником теплоты вида q(x,y) = q(0,0)хехр(-к1х2-к2у2) и решении по расчету углового коэффициента от плоского панельного радиатора на внутреннюю поверхность ограждения. На основе модели создана вычислительная программа для нахождения температурных полей в наружных ограждениях зданий.

5. Разработана численная математическая модель по определению температурных полей в трехслойном ограждении и на ее основе создана вычислительная программа для нахождения температур и тепловых потоков в многослойных ограждениях.

6. Показано влияние изменения температуры и ширины прибора, расстояния между ним и ограждением, степени черноты прибора и ограждения и других факторов на распределение температур в трехслойном ограждении в зоне установки отопительного прибора. Полученные данные представлены в виде графиков и могут быть использованы при проектировании систем отопления.

7. С использованием численной математической модели проведена оценка эффективности применения различных мероприятий по снижению дополнительных теплопотерь за радиатором. Показано, что недостаточно утеплить зарадиаторный участок теплоизоляционным материалом, (что даст экономию до 19 %), а следует дополнительно снизить степень черноты зарадиаторного участка. В совокупности эти мероприятия позволят снизить теплопотери зарадиаторного участка в 2 раза.

8. Проведены исследования температурных полей ограждений. Экспериментальная проверка расчетных температурных полей, определяемых по разработанной численной модели показала, что совпадение расчетных и экспериментальных температур удовлетворительное. Расхождение результатов не превышает 9.5 %.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Цдоп~ дополнительные тепловые потери, Дж; Од, а5 - коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях, Вт/(м2-К); ф - угловой коэффициент излучения; ДЕ - площадь поверхности расчетного элемента отопительного прибора, м2; ДБ - площадь поверх-

ности расчетного элемента ограждения, м2; Г - площадь поверхности отопительного прибора, м2; Б - площадь поверхности ограждения, м2; т - количество полос, на которые разбит радиатор: X -коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м К); р - плотность материала, кг/м3; хг - кодированное значение ширины отопительного прибора; х2 - кодированное значение зазора между отопительным прибором и ограждением; I -зазор между прибором и ограждением, м; х'- начало действия мгновенного источника; к^кг - коэффициенты сосредоточенности (распределения) плотности теплового потока по горизонтали и вертикали на внутренней поверхности ограждения; 5 - толщина ограждения, м; 10-п - температура отопительного прибора, "С; а - ширина отопительного прибора, м; 1Н.В- температура наружного воздуха, °С; 1;в_в- температура внутреннего воздуха, "С; св п, е0-п- степени черноты внутренней поверхности ограждения и отопительного прибора; 1;в „- температура внутренней поверхности ограждения, °С; температура наружной поверх-

ности ограждения, °С.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1. Алексеев Г.Ф., Казачек Н. С. К расчету лучистого теплообмена при нагреве внутренней поверхности здания стальным штампованным колончатым радиатором.// Сб. научно-информационных статей ИИСИ, Иваново, 1994.- ВЫП.1.- С. 169-171.

2. Алексеев Г. Ф., Казачек Н. С. Математическая модель для расчета температурных полей и тепловых потерь в зоне установки отопительных приборов. // Тез. докл. науч. -техн. конф. проф.-препод, состава, аспирантов и студентов.- Нижний Новгород, НГАСА, 1995.- ч.5.- С. 48.

3. Алексеев Г.Ф., Агапов А. А., Алексеев А.Г., Котлярова Н.С. Моделирование температурных полей в инженерных конструкциях численным методом // Сб. тез. докладов и материалов юбилейной науч. -тех. конференции Ивановской гос. архитектурно-строительной академии, посвященной 15-летию учреждения Ивановского инженерно-строительного института. 13-15 марта 1996 г./ Иваново, 1996.-С. 6.

4. Котлярова Н. С. Определение тепловых потерь и расхода теплоносителя в отопительном приборе на основе методов математи-

ческого моделирования // Сборник статей к конференции "Ошт информатизации в высшей школе: состояние и перспективы" 18-19 апреля.- Иваново. 1996. - С. 94-95.

5. Алексеев Г. Ф., Казачек Н. С. Регрессионные уравнения по определению коэффициентов сосредоточенности (распределения) удельного теплового потока излучением от стальных штампованных колончатых радиаторов. //Изв.вузов. Строительство.- 1996. -N7.-C 82-86.

6. Алексеев Г. Ф., Котлярова Н. С., Смирнов А. В. Моделирование температурных полей в многослойном ограждении в зоне установки отопительного прибора. // Тез. докл. науч.-техн. конф. проф.-препод, состава, аспирантов и студентов.- Нижний Новгород, НГАСА, 1996,- Ч.5.- С. 89.

7. Алексеев Г.Ф., Котлярова Н. С. Температурное поле однослойного ограждения здания в зоне установки отопительного прибора. // Известия Ивановского отделения Петровской Академии наук и искусств,- Иваново, 1996.- вып.2,- С. 10-14.

8. Алексеев Г.Ф.. Котлярова Н.С. Применение ЭВМ для моделирования тепловых процессов в ограждающих конструкциях здания. //Сб. статей к конференции "Создание и развитие информационной среды вуза: состояние и перспективы".- Иваново, 1997,- С. 125-127.

9. Алексеев Г.Ф., Котлярова Н. С., Челышев А.И. Анализ температурных полей в многослойных ограждающих конструкциях здания в зоне установки отопительного прибора. // Тез. докл. международной науч.-техн. конф. "VIII Бенардосовские чтения" 4-6 июня. - Иваново, 1997.- С. 235.

10. Котлярова Н.С. Моделирование тепловых процессов в зоне установки отопительного прибора и в ограждающих конструкциях. //Тез. докл. Первой научной конференции аспирантов.- Иваново, 1997.- С.31-33.

ИВАНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

КОТЛЯРОВА НАТАЛИЯ СЕРГЕЕВНА

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ В ЗОНЕ УСТАНОВКИ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

Специальность 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция,

кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель

доктор технических наук,

профессор Алексеев Геннадий Федорович

- РОСТОВ-НА-ДОНУ -1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ .......................................................4

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО РАСЧЕТУ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ И СНИЖЕНИЮ ТЕПЛОПОТЕРЬ В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ В ЗОНЕ УСТАНОВКИ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА......................................10

1.1. Современные отопительные приборы, применяемые в системах отопления..........................................10

1.2. Обзор методов решения задач лучистого теплообмена в системе: отопительный прибор - внутренняя поверхность ограждения..........................................14

1.3. Методы и математические модели по определению температурных полей и теплопотерь в ограждающих конструкциях в зоне установки отопительного прибора.........18

1.4. Технические решения по снижению теплопотерь в зоне установки отопительного прибора...........................25

1.5. Задачи исследований.......................................30

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛУЧИСТОГО ТЕПЛООБМЕНА В СИСТЕМЕ

ДВУХ ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ..................31

2.1. Аналитическое решение задачи по определению угловых коэффициентов в системе: отопительный прибор - внутренняя поверхность ограждения............................31

2.2. Определение и анализ угловых коэффициентов и коэффициентов сосредоточенности плотности теплового потока от отопительного прибора на поверхность ограждения .....................................................36

2.3. Вывод регрессионных уравнений по определению коэффициентов сосредоточенности плотности теплового потока.......................................................46

ВЫВОДЫ..........................................................56

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПРИ НАГРЕВЕ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ ОТОПИТЕЛЬНЫМ ПРИБОРОМ......................................58

3.1. Основные положения метода источников ......................58

3.2. Аналитическое решение задачи по определению трехмерных температурных полей................................61

3.3. Разработка численной математической модели по определению трехмерных температурных полей в трехслойном ограждении.............................................69

3.4. Параметрический анализ температурных полей в трехслойном ограждении..........................................84

3.5. Оценка дополнительных теплопотерь в зоне установки отопительного прибора и эффективности мероприятий

по их снижению............................................102

ВЫВОДЫ ........................................................ 108

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В НАРУЖНОМ ОГРАЖДЕНИИ В ЗОНЕ УСТАНОВКИ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА.................................110

4.1. Методика теплотехнического исследования ограждающих конструкций в зоне установки отопительного прибора.......110

4.2. Результаты экспериментальных исследований и их сравнение с расчетными данными............................114

ВЫВОДЫ ........................................................119

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................124

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ............. ..............................126

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК......................................129

ПРИЛОЖЕНИЯ.....................................................142

ВВЕДЕНИЕ

Современный этап жилищного строительства в Российской федерации характеризуется тенденциями к улучшению эксплуатационных характеристик жилища и минимизации затрат на возведение и эксплуатацию зданий. Нет сомнения в том, что эти тенденции сохранятся и в перспективе. Политике экономии энергии в новых зданиях посвящен ряд работ [1, 2, 3, 4] российских авторов.

В настоящее время на теплоснабжение жилых и общественных зданий расходуется около 30 % добываемого в стране твердого и газообразного топлива. Экономия 1 % энергии в жилищно-коммунальном хозяйстве страны дает экономию 2 млн. т.у.т., поэтому одна из основных задач, решаемых при проектировании и эксплуатации систем теплоснабжения - максимально возможное снижение затрат энергии на их работу. Широкая экономия топлива и электроэнергии должна быть достигнута осуществлением целенаправленной технической политики и политики капиталовложений.

Правительственной программой "Энергосбережение в строительстве" планируется снижение энергопотребления в жилищном секторе на 20 % по сравнению с 1995 годом. Одной из задач программы является стимулирование проведения энегосберегающих мероприятий, улучшение теплозащитных свойств ограждающих конструкций зданий при проведении работ по реконструкции и модернизации и принятие практических мер по комплексной реконструкции зданий с утеплением наружных ограждений. Все это вызывает необходимость всестороннего изучения теплотехнических процессов при отоплении зданий, в частности теплопотерь через наружные ограждения в зоне установки отопительного прибора (ЗУОП).

Практически все основные задачи строительной теплотехники жилых зданий массовых типов в той или иной степени исследовались и в принципиальной постановке и в частностях. Этим строительная теплотехника как наука и строительство как отрасль народного хозяйства прежде всего обязаны: A.B. Лыкову [5], O.E. Власову [6], В.А. Дроздову [7], Ф. В. Ушкову [8], В.М. Ильинскому [9, 10], Л. Д. Богуславскому [И, 12], В. П. Титову [13], Ю. А. Табунщикову [14, 15]. Исследованиям физических процессов, протекающих внутри помещения и проблемам экономии энергии для его обогрева посвящены труды В.Н. Богословского [16, 17], К. Ф. Фокина [18], А.М. Шкловера [19], И.Ф. Ливчака [20], И. С. Шаповалова [21, 22], A.A. Сандера [23], Б.Ф. Васильева [24], Э.Л. Дешко [25], Ю. В. Кононовича [26] и многих других.

Известно, что расход теплоты на отопление любого помещения и мощность отопительного прибора определяется по тепловому балансу. При его составлении учитываются дополнительные теплопотери (О.доп). обусловленные прогреванием ограждающей конструкции за отопительным прибором. Принимается, что (1Д0П составляют от 2 до 7 % от расчетной тепловой нагрузки помещения в зависимости от типа отопительного прибора и способа его установки. Следовательно, от теплоносителя должен передаваться тепловой поток превышающий расчетную тепло-потребность помещения на величину 0,доп [27]. В нормативных документах нет строгой методики по определению теплопотерь в ЗУОП. Одоп принято выражать в процентах от основных теплопотерь. В работах И.Ф. Ливчака [20] и Н.Т. Ральчука [29] указывается, что О.доп могут составлять от 3,5 до 5 %. Согласно СНиП "Отопление, вентиляция и кондиционирование" [28] О.доп следует принимать не более 7 % от теплового потока системы отопления. В справочном пособии по

отоплению и вентиляции жилых зданий [32] коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери из-за размещения отопительного прибора у наружных ограждений рекомендуется принимать от 1.02 до 1.04. Эти цифры основаны на экспериментальных данных и являются усредненными. Расчетная методика оценки дополнительных теплопотерь, по имеющимся у нас сведениям, в литературе отсутствует. Дополнительные теплопотери зависят от размеров и температуры отопительного прибора, расстояния между ним и ограждением, толщины ограждения и свойств его материала, температуры наружного воздуха, скорости его движения и других факторов. Поэтому является актуальной работа по математическому моделированию температурных полей в ограждающих конструкциях в ЗУОП и количественная оценка Цдоп.

Цель работы заключается в разработке математических моделей и программного обеспечения для определения трехмерных температурных полей и дополнительных тепловых потерь в ЗУОП (стального панельного радиатора) и количественной оценке мероприятий по снижению теплопотерь через ограждающие конструкции в этой зоне на основе разработанных математических моделей.

Научная новизна работы:

1. Получено аналитическое решение по расчету угловых коэффициентов от отопительного прибора (панельного радиатора) на произвольно расположенную площадку различных размеров на внутренней поверхности ограждающей конструкции. Определены локальные значения удельных тепловых потоков; показана возможность представления "истинного" распределения плотности результирующего теплового потока источником типа ц (х, у) ^ (0,0) ехр (-^ х2 -К2 у2); определены численные значения ^ и к2 - коэффициентов сосредоточенности (распределения) удельного теплового потока по горизонтали и вертикали на внутрен-

ней поверхности ограждения.

2. Вероятностными методами проведена статистическая обработка результатов математических экспериментов по определению ^ и к2. Получены регрессионные уравнения для их расчета.

3. Методом источников получено аналитическое решение и программа его реализации по определению трехмерного температурного поля ограждающей конструкции здания, нагреваемой непрерывно действующим источником теплоты с распределением удельного теплового потока q(x, у) = q(0,0)exp(-k1x2-k2y2).

4. Разработана и реализована на ЭВМ численная математическая модель по расчету трехмерных температурных полей и тепловых потерь при нагреве панельным радиатором многослойных ограждающих конструкций здания, учитывающая лучистый и конвективный теплообмен на поверхностях ограждения в зависимости от температуры расчетных элементов.

Практическая ценность:

1. Разработанные математические модели и программные средства по определению теплопотерь и температурных полей в ограждающих конструкциях здания в ЗУОП могут быть применены на стадии проектирования систем отопления зданий и в научных исследованиях.

2. Разработанная программа позволяет численно оценивать эффективность мероприятий по снижению теплопотерь через ограждающие конструкции зданий в ЗУОП.

3. Результаты численного расчета позволяют оценить дополнительные теплопотери и теплоту, аккумулированную в ограждении при его нагреве отопительным прибором.

Реализация результатов работы:

Комплекс программных средств по определению температурных по-

лей ограждающих конструкций и теплопотерь в ЗУОП передан АО "Промгражданпроект" г. Иваново и внедрен в учебный процесс на кафедре "Теплогазоснабжение и вентиляция" Ивановской государственной архитектурно-строительной академии при дипломном проектировании и изучении курса "Отопление".

На защиту выносится:

1. Аналитическое решение по определению угловых коэффициентов в системе двух плоскопараллельных поверхностей;

2. Методика расчета численных значений коэффициентов сосредоточенности удельного теплового потока ^ и к2 для панельных радиаторов;

3. Аналитическое решение и математическая модель трехмерных температурных полей в однослойных ограждающих конструкциях здания при нагреве панельным радиатором.

4. Численное решение и математическая модель трехмерных температурных полей в многослойных ограждающих конструкциях здания при нагреве панельным радиатором.

5. Параметрический анализ трехмерных температурных полей ограждений в ЗУОП и их экспериментальная проверка.

6. Численная оценка дополнительных теплопотерь через ограждение в ЗУОП и экономической эффективности мероприятий по их снижению.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции, посвященной 15-летию учреждения Ивановского инженерно-строительного института (1996 г.); межвузовской конференции "Опыт информатизации в высшей школе: состояние и перспективы" (Иваново, 1996 г.); конференции "Создание и развитие информационной среды вуза: состо-

яние и перспективы" (Иваново, 1997 г.); международной научно-технической конференции "VIII Бенардосовские чтения" (Иваново, 1997 г.); на научной конференции аспирантов (Иваново, 1997 г.); заседаниях кафедры " Теплогазоснабжение и вентиляция" Ивановской государственной архитектурно-строительной академии в период с 1994 по 1997 г, на объединенных научных семинарах кафедр "Теплогазоснабжение" и "Отопление, вентиляция и кондиционирование" Ростовского государственного строительного университета (1997, 1998 г.).

Результаты исследований опубликованы в десяти работах.

Основные теоретические разработки, включенные в диссертационную работу, выполнены в рамках темы "Повышение эффективности отопления зданий и сооружений" научной программы госбюджетных исследований "Архитектура и строительство" (1994-1997 годы).

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО РАСЧЕТУ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ И СНИЖЕНИЮ ТЕПЛОПОТЕРЬ В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ В ЗОНЕ УСТАНОВКИ ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

1.1. Современные отопительные приборы, применяемые в системах отопления

Значительное воздействие на состояние внутренней среды помещений оказывают инженерные системы. С гигиенической точки зрения для человека важное значение имеют соотношения конвекционной, лучистой и кондуктивной составляющей теплообмена при применении разных систем отопления. Удельный вес отопительных приборов в общем теплообмене определяется их конструкцией и размещением в помещении.

Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы:

1 - радиационные приборы, передающие излучением не менее 50 процентов общего теплового потока. К первой группе относятся потолочные отопительные панели и излучатели;

2 - конвективно-радиационные приборы, передающие конвекцией от 50 до 75 процентов общего теплового потока. Вторая группа включает радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели;

3 - конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75 процентов общего теплового потока. К третьей группе принадлежат конвекторы и ребристые трубы [27].

В таблице 1.1 приведены основные тепловые характеристики вы-

- и -

Таблица 1.1. Тепловые характеристики отопительных приборов

1 I Наименование прибора 1 Обозначение 1 Номиналь-| Эквивал. 1 1 I Область |

ный тепл.I диаметр, I приме- |

поток,кВт I м 1 нения |

1 Конвекторы настенные с КН 20-0.9 1 0.515 | 0.12 1 жилые |

1 кожухом Комфорт-20 1 I здания |

КН 20-1.1 0.655 | _ м_ 1 _ н _ |

КН 20-1.4 0.820 | _ к _ 1 —м — 1

КН 20-1.7 0.985 | _ •• _ 1 _ и _ |

КН 20-2 1.150 | _ н _ 1 —" — 1

1 Конвекторы напольные с КО 20-1.6 0.915 | I обществ.|

1 кожухом Ритм I здания |

КО 20-1.6 1.370 | 1 _н_ |

КО 20-1.6 2.140 | 1 _!!_ 1

I Конвекторы настенные с КН 20-1.1 0.480 | _11_ I жилые |

1 кожухом Универсал-20 1 1 здания |

КН 20-1.1 0.684 | _ II _ 1 _ н _ |

КН 20-1.1 0.821 | _ II _ 1 —" — 1

КН 20-1.1 0.958 | 1 —" — 1

I Конвекторы настенные КА-0.6 0.336 | 0.1 I жилые |

I без кожуха Аккорд 1 1 здания |

КА-1.6 0.896 | 1 —" — 1

К2А-1.И 0.823 | 0.2 1 —"— 1

К2А-1.84 1.346 | 1 —"— 1

I Радиаторы чугунные М-90А 0.140 | 0.22 1 жилые и I

1 секционные 1 I обществ. |

МС-140 0.174 | 0.15 I здания |

1 Трубы чугунные ребрис- 0.5 0.338 | 0.13 1 обществ. I

I тые длиной 1 1 здания |

1.0 0.776 | _ н _ 1 —м— 1

1 2.0 1.552 | 1 _ и _ 1 —" — 1 1 1

пускаемых в настоящее время приборов, уточненные по результатам испытаний, проведенных НИИСТ в 1980-1984 годах [33].

В настоящее время жилые полносборные дома оборудуются системами отопления с отопительными приборами различных конструкций, в том числе: чугунными радиаторами М-140-А0, стальными радиаторами РСГ, стальными конвекторами "Комфорт", "Аккорд" и плинтусными 15 КП и 20 КП, стальными панельными радиаторами МЗ-500, змеевиковой стальной панелью С-11/3. листотрубным радиатором ЛТ-1 и др. Недостатком чугунных радиаторов является низкая теплоотдача излучением, составляющая 20-30 %, что сказывается на градиенте температуры воздуха по высоте - приблизительно 2-3 °С на метр. В помещениях с приборами, отдающими тепло преимущественно излучением он составляет 0.4-0.5 0 С на метр, что сказывается на повышении комфортных условий помещений. Повышенная теплоотдача излучением положительно оценивается гигиенистами.

В Челябинске, Кузнецке, Магнитогорске, Минске, Мурманске и других городах получили распространение бетонные греющие панели.

Расширяется производство стальных и биметаллических конвекторов (с кожухом и без кожуха), ребристых труб, а также стальных панельных радиаторов. Анализ проектных решений жилых и общественных зданий показал, что наиболее широко применяют настенные конвекторы с кожухом средней глубины "Комфорт-20", настенные конвекторы без кожуха малой глубины "Аккорд". Для отопления общественных зданий применяют ребристые трубы, напольные конвекторы с кожухом "Ритм", "Ритм 1500". Из отопительных приборов, производство которых находится в стадии освоения, наиболее перспективными являются конвекторы с кожухом малой и средней глубины "Универсал", а также биметаллические конвекторы "Север", "Лак" и "Коралл".

За рубежом широкое распространение получили сдвоенные панельные радиаторы с промежуточным оребрением, дающим значительный эффект с точки зрения теплопередачи конвекцией. Вытесняются радиаторы из цельного алюминия и литых чугунных секций. Широко распространены малогабаритные стальные конвекторные радиа