The model of transient heat exchange in a heated building is presented and verified. It includes the processes occurring in single- and multilayer partitions, additional internal or external interferences, described in, heating installations in buildings and systems of internal control in the rooms. Because of appreciable thermal inertia of buildings, the dynamics of processes taking place there differ much from the effects occurring in heating appliances and control system elements. Examining the whole building the variations can be determined at time intervals defined in hours, while when analysing the reaction of control systems, the time intervals should be measured in seconds. The formulated model allows the computations to be made using variable time step. If the examined process is transient, the computations are carried out at 1 sec. intervals. As the process becomes steadier, the step of numerical computations is increased, reducing investigation time appreciably. Taking advantage of the developed model, various solutions can be analysed concerning transient thermal processes in a heated building, comprising both building partitions and installation with automatic control systems. Heating costs of buildings constitute the major part of costs connected with their maintenance. The detailed analysis of these problems is therefore very important.
PL
Opracowano i zweryfikowano doświadczalnie model nieustalonej wymiany ciepła w ogrzewanym budynku. Obejmuje on procesy zachodzące w przegrodach jedno i wielowarstwowych, dodatkowe zakłócenia wewnętrzne i zewnętrzne opisane w pracy, instalacje cieplne w budynkach oraz układy regulacji wewnętrznej w pomieszczeniach. Na skutek dużej bezwładności cieplnej budynku, dynamika procesów które tam zachodzą znacznie różni się od zjawisk występujących w urządzeniach cieplnych oraz w elementach układów regulacji. Rozpatrując cały budynek, można określać zmiany w przedziale czasowym określonym w godzinach, podczas gdy analizując oddziaływanie układów regulacji, należy uwzględniać okresy wyrażone w sekundach. Opracowany model pozwala na dokonywanie obliczeń ze zmiennym krokiem czasowym. Jeśli proces jest nieustalony, obliczenia są przeprowadzane w odstępach jednosekundowych, w miarę ustalania się procesu, zwiększany jest krok obliczeń numerycznych, co w znacznej mierze skraca okres badań. Wykorzystując opracowany model można analizować różne rozwiązania dotyczące nieustalonych procesów cieplnych w ogrzewanym budynku, obejmujące zarówno przegrody budowlane, jak również instalacje z układami regulacji automatycznej. Koszty ponoszone na ogrzewanie budynku stanowią zasadniczą część ponoszonych wydatków związanych z eksploatacją domów, dlatego też szczegółowa analiza tych zagadnień jest bardzo ważna, a opracowany model umożliwia takie badania.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Numerical model of transient heat exchange in heated buildings is presented in the paper. It contains the processes occurring in single- and multilayer partitions, additional internal and external, heating installations in buildings and internal control systems in rooms. Due to large thermal inertia of buildings, processes occurring there are characteristic by their large inertia. When examining the entire building variations can be determined in time intervals expressed in hours, while analysing interaction of control systems, time intervals should be expressed in seconds. The developed model allows the computations to be made using variable time step, the length of which depends on the state of the system. If the process is transient, the computations are carried out at one second steps. As the steady stale is approached, the step of numerical computations is increased, which is reducing in great measure the time of investigations. The evolved model is aimed mainly at analysing transient heat processes in heated buildings, fitted with thermal installations automatically controlled. It can also be applied to investigate ventilation and air conditioning processes.
PL
Opracowano numeryczny model nieustalonej wymiany ciepła w ogrzewanym budynku. Obejmuje on procesy zachodzące w przegrodach jedno i wielowarstwowych, dodatkowe zakłócenia wewnętrzne i zewnętrzne, instalacje cieplne w budynkach oraz układy regulacji wewnętrznej w pomieszczeniach. Na skutek dużej bezwładności cieplnej budynku, procesy które tam zachodzą charakteryzują się dużą bezwładnością. Rozpatrując cały budynek, można określać zmiany w przedziale czasowym określonym w godzinach, podczas gdy analizując oddziaływanie układów regulacji, należy uwzględniać okresy wyrażone w sekundach. Opracowany model pozwala na dokonywanie obliczeń ze zmiennym krokiem czasowym, przy czym długość tego kroku zależna jest od stanu układu. Jeśli proces jest nieustalony, obliczenia są przeprowadzane w odstępach jednosekundowych, w miarę dochodzenia do stanu ustalonego zwiększany jest krok obliczeń numerycznych, co w znacznej mierze skraca okres badań. Opracowany model przeznaczony jest głównie do analizowania nieustalonych procesów cieplnych w ogrzewanym budynku wyposażonym w instalacje cieplne sterowane automatycznie, może on również znaleźć zastosowanie do badań procesów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.