Nowy, rozszerzony model wymiany ciepła w grzejnikach i ocena skutków stosowania normy EN 442-2 do badań grzejników konwekcyjnych

• Autorzy: Dzierzgowski Mieczysław

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2024.12.5

Warianty tytułu

EN

A new extended heat transfer model in radiators and an assessment of the implications of the application of EN 442-2 to the testing of a radiators

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone analizy i pomiary laboratoryjne różnych typów grzejników w szerokim zakresie zmian temperatury i strumienia masy wody pozwoliły na określenie ograniczeń i ocenę obecnego modelu wymiany ciepła w grzejnikach, zgodnego z normą EN 442 [1,2]. Niedokładność wyznaczenia mocy cieplnej grzejnika, według zależności podanych w normie EN 442, w przypadku niewielkiego strumienia masy wody może osiągnąć nawet 22,3%. Przedstawiono również nowy, rozszerzony model wymiany ciepła między grzejnikiem i pomieszczeniem ogrzewanym, który z wysoką dokładnością odwzorowuje procesy wymiany ciepła w szerokim zakresie zmian parametrów eksploatacyjnych ogrzewania. W całym zakresie badań maksymalna rozbieżność wyników pomiarów i symulacji nie przekroczyła 2.5%. Osiągnięta wysoka zgodność wyników obliczeń symulacyjnych z wynikami pomiarów przy różnym typie grzejników: grzejników (z ogniw żeliwnych, stalowych płytowych, konwektorów) w szerokim zakresie zmian strumienia masy wody i temperatury zasilania wskazuje, że „Nowy zweryfikowany rozszerzony model wymiany ciepła w grzejnikach” (NEHTMiR_md) może być wykorzystywany w projektowaniu oraz w obliczeniach symulacyjnych instalacji ogrzewania w celu przekształcenia ich w niskotemperaturowe, energooszczędne systemy. Model ma również zastosowanie do określania rzeczywistej efektywności temperaturowej grzejnika. Ponadto, może stanowić podstawę do koniecznej modyfikacji norm europejskich dotyczących testowania grzejników.

EN

Laboratory measurements and analyses conducted in a wide range of changes of water temperature and mass flow rate for different types of radiators allowed to provide limitations and assessment of the current radiators heat transfer model according to EN 442. The inaccuracy to determinate radiator heat output, according to EN 442, in case of low water mass flow rates may achieve up to 22,3%. A revised new extended heat transfer model for radiators (NEHTMiR), which with very high accuracy describes the heat transfer processes in a wide range of changes in operating parameters (in all range max inaccuracies below 2.5% ) is also presented. Achievement of the high compatibility of the results of the simulation calculations with the measurement results for different types of radiators: iron elements radiators, plate radiators, convectors in a very wide range of changes in the water mass flow rates and supply temperature indicates that a “New Verified Extended Heat Transfer Model in Radiators” can also be used in designing and simulating calculations of the central heating installations, for the rational conversion of existing installations into low temperature energy efficient systems, as well as to directly determine the actual temperature efficiency. This model may provide the basis for a necessary modification of European Standards for radiator testing.

Słowa kluczowe

PL

model wymiany ciepła w grzejnikach; efektywność grzejników; zmiany przepływu zasilania; zmiany temperatury zasilania

EN

radiator heat transfer model; radiator efficiency; mass flow rate supply changes; mass temperature supply changes

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 12
• Strony: 26--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wzory

Twórcy

autor

Dzierzgowski Mieczysław

• Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Politechnika Warszawska

• https://orcid.org/0000-0002-2078-0855

Bibliografia

• [1] EN 442-1:2014 - Grzejniki i konwektory. Część 1: Wymagania i warunki techniczne.
• [2] EN 442-2:2014 - Grzejniki i konwektory. Część 2: Moc cieplna i metody badań.
• [3] Wasilewski W.: Średnia różnica temperatur przy zmiennej wartości współczynnika przenikania ciepła, Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 1/1969 68
• [4] Wasilewski W.: Grzejniki konwekcyjne w instalacjach centralnego ogrzewania, CZSBM, Warszawa 1970
• [5] Rabjasz, Robert, and Politechnika Warszawska. Wydawnictwa. Statyczne I Dynamiczne Własności Cieplne Grzejników Konwekcyjnych. Warszawa: Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, 1981. Print. Prace Naukowe - Politechnika Warszawska. Budownictwo z. 76.
• [6] Młodawski M., Małek M., Klasek K.: Wpływ niskiej temperatury nośnika ciepła na modelową i rzeczywistą moc cieplną stalowego płytowego grzejnika centralnego ogrzewania, INSTAL 12/2024; s. 21-25; DOI 10.36119/15.2024.12.4
• [7] Dzierzgowski M. Verification and Improving the Heat Transfer Model in Radiators in the Wide Change Operating Parameters; Energies 2021, 14(20), 6543; https://doi.org/10.3390/en14206543
• [8] Cenian A., Dzierzgowski M. Pietrzykowski B., “On the road to low temperature district heating”, Journal of Physics: Conference Series 1398 (2019) 012002, IOP Publishing doi:10.1088/1742-6596/1398/1/012002, str. 1 do 6
• [9] Dzierzgowski M., Rabiasz R. Badania I Analiza Czynników Wpływających Na Efektywność Wykorzystania Ciepła Dostarczonego Przez Instalację Centralnego Ogrzewania w Budynkach Ocieplonych. Warszawa: Oficyna Wydaw. Politechniki Warszawskiej, 1999. Print. Prace Naukowe. Politechnika Warszawska. Inżynieria Środowiska Nr 31, 1999
• [10] M. Dzierzgowski i inni.:, „System i kryteria jakości rozliczania kosztów ogrzewania w warunkach krajowych określone metodą analizy wielowymiarowej”, Projekt Badawczy Nr 7 T07 G005 15, Komitet Badań Naukowych, kwiecień 2002 rok
• [11] Gritzki at all, Can we still trust in EN 442? New Operating Definitions for Radiators - Part 1: Model Based Analysis and Results, published in REHVA Journal, August 2021-0.1
• [12] Gritzki at all, Can we still trust in EN 442? New Operating Definitions for Radiators - Part 2: Model Based Analysis and Results, published in REHVA Journal, August 2021-01
• [13] Marchesi, R., et al.: Experimental Analysis of Radiators’ Thermal output for heat accounting, THERMAL SCIENCE: 2019, Vol. 23, No. 2B, pp. 989-1002, http://www-1doiserbia-1nb-1rs-1000098ni00bf.eczyt.bg.pw.edu.pl/img/doi/0354-9836/2019/0354-98361700168M.pdf