The influence of side thermal insulation on distribution of the temperature field in an electrical floor heater

• Autorzy: Gołębiowski J. , Forenc J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.12.68

Warianty tytułu

PL

Wpływ bocznej izolacji termicznej na rozkład pola temperatury w elektrycznym grzejniku podłogowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Two models of side thermal insulation (adiabatic and lossy) were examined in the analysis of the operation of electrical floor heater. Temperature field distributions obtained in both cases were compared. Computation costs of consideration of edge effects resulted from insulation lossiness were estimated. The use of parallel operation of a traditional processor (CPU) and a graphics processing unit (GPU) enabled a significant reduction of the computation time.

PL

W analizie pracy elektrycznego grzejnika podłogowego rozpatrywano dwa modele bocznej izolacji termicznej (idealnej i rzeczywistej). Porównano rozkłady pola temperatury wyznaczone w wymienionych przypadkach. Oszacowano obliczeniowe koszty uwzględnienia efektów krawędziowych spowodowanych stratnością izolacji. Zastosowanie równoległej pracy tradycyjnego procesora (CPU) oraz procesora karty graficznej (GPU) umożliwiło znaczne skrócenie czasu obliczeń numerycznych.

Słowa kluczowe

EN

electric floor heating; transient temperature field; lossy thermal insulation; parallel computation; GPGPU

PL

elektryczne ogrzewanie podłogowe; nieustalone pole temperatury; stratna izolacja termiczna; obliczenia równoległe; GPGPU

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 12
• Strony: 271--277
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Gołębiowski J.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, ul. Wiejska 45D, 15-351 Białystok

autor

Forenc J.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, ul. Wiejska 45D, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] Patankar S.V., Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, McGraw Hill Book Company, New York, (1980).
• [2] Woodson R.D., Radiant Floor Heating, Second Edition, McGraw-Hill, New York, (2009).
• [3] Żukowski M., Ogrzewanie podłogowe, Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Białystok, (2009).
• [4] Laouadi A., Development of a radiant heating and cooling model for building energy simulation software, Building and Environment, 39 (2004), No. 4, 421-431.
• [5] Holopainen R., Tuomaala P., Piippo J., Uneven gridding of thermal nodal networks in floor heating simulations, Energy and Buildings, 39 (2007), No. 10, 1107-1114.
• [6] Jin X., Zhang X., Luo Y., A calculation method for the floor surface temperature in radiant floor system, Energy and Buildings, 42 (2010), No. 10, 1753-1758.
• [7] Larsen S.F., Filippín C., Lesino G., Transient simulation of a storage floor with a heating/cooling parallel pipe system, Building Simulation, 3 (2010), No. 2, 105-115.
• [8] Liu Y., Wang D., Liu J., Study on heat transfer process for inslab heating floor, Building and Environment, 54 (2012), 77-85.
• [9] Gołębiowski J., Forenc J., Parallel computations of the step response of a floor heater with the use of a graphics processing unit. Part 1: Models and algorithms, Bull. Pol. Ac.: Tech., 61 (2013), No. 4, 943-948.
• [10] Van der Vorst H., Bi-CGSTAB: A fast and smoothly converging variant of Bi-CG for the solution of nonsymmetric linear systems, SIAM J. Sci. and Stat. Comput., 13 (1992), No. 2, 631-644.
• [11] Barrett R., Berry M., Chan T.F., Demmel J., Donato J.M., Dongarra J., Eijkhout V., Pozo R., Romine Ch., Van der Vorst H., Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods, SIAM, Philadelphia, (1994).
• [12] Saad Y., Iterative Methods for Sparse Linear Systems, Second Edition, SIAM, (2003).
• [13] Forenc J., Analiza niestacjonarnego pola temperatury elektrycznego grzejnika podłogowego z wykorzystaniem procesora karty graficznej, Przegląd Elektrotechniczny, 91 (2015) nr. 9, 282-289.
• [14] Incropera F., De Witt D., Bergman T., Lavine A., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, Hoboken, (2007).
• [15] Cook S., CUDA Programming. A Developer’s Guide to Parallel Computing with GPUs, Morgan Kaufmann, Amsterdam, (2013).
• [16] Cheng J., Grossman M., McKercher T., Professional CUDA C Programming, Wrox, 2014.
• [17] CUBLAS Library, User Guide, NVIDIA Corporation, Santa Clara, CA, (2013).
• [18] CUSPARSE Library, NVIDIA Corporation, Santa Clara, CA, (2013).
• [19] Intel Math Kernel Library. Reference Manual, MKL 10.3 Update 10, Intel Corporation, (2012).
• [20] Jalili-Marandi V., Dinavahi V., SIMD-based large-scale transient stability simulation on the graphics processing unit, IEEE Trans. on Power Systems, 25 (2010), No. 3, 1589-1599.