MATHEMATICAL SIMULATION OF NONSTATIONARY PROCESS OF HEAT TRANSFER THROUGH THE BUILDING CLADDING STRUCTURES IN CONDITIONS OF INTERMITTENT HEATING

Вытчиков Ю. С.¹, Беляков И. Г.², Сапарёв М. Е.³

¹Кандидат технических наук, Самарский государственный архитектурно-строительный университет,  ²Заместитель директора центра «Энергосбережение в строительстве» ФГБОУ ВО «Самарский государственный архитектурно-строительный университет», ³Кандидат технических наук, Самарский государственный архитектурно-строительный университет

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ЧЕРЕЗ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ В УСЛОВИЯХ ПРЕРЫВИСТОГО ОТОПЛЕНИЯ

Аннотация

В статье рассматривается математическое моделирование процесса нестационарной теплопередачи через ограждающие конструкции, эксплуатируемые  в условиях прерывистого отопления. На основе изложенной модели представлены результаты расчета различных вариантов однослойных и многослойных наружных стен. Приведен сравнительный анализ времени нагрева строительных ограждающих конструкций при наружном и внутреннем  утеплении.

Ключевые слова: нестационарная теплопередача, ограждающая конструкция, время нагрева, энергозатраты.

Vytchikov Yu. S.¹, Belyakov I. G.², Saparev M. E.³

¹PhD in Engineering, Samara State University of Architecture and Civil Engineering, ²Deputy Director of the Center «Energy saving in construction» FGBOU IN «Samara State University of Civil Engineering», ³PhD in Engineering, Samara State University of Civil Engineering

MATHEMATICAL SIMULATION OF NONSTATIONARY PROCESS OF HEAT TRANSFER THROUGH THE BUILDING CLADDING STRUCTURES IN CONDITIONS OF INTERMITTENT HEATING

Abstract

The article deals with the mathematical modeling of unsteady heat transfer through the building envelope, operated under intermittent heating. Based on the described model developed approximate analytical method for determining the time of heating the building envelope, to check which has been applied an exact solution for single-layer walls. The results of the calculation of the various options single- and multilayer outer walls. A comparative analysis of the heating time of building walling with external and internal insulation.

Keywords: unsteady heat transfer, cladding, heating time, energy.

Литература

1. Богословский В.Н. Тепловой режим здания. М.: Стройиздат. 1979. 248 с.
2. Семенов Б.А. Нестационарная теплопередача и эффективность теплозащиты ограждающих конструкций зданий. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 1996. 176 с.0
3. Ковалевский В.И., Бойков Г.П. Методы теплового расчета экранной изоляции. М.: Энергия. 1974. 199 с.
4. Малявина Е.Г., Петров Д.Ю. Сопряженный расчет нестационарного теплового режима водяной системы отопления и здания // Жилищное строительство. 2013. № 6. С. 66-69.
5. Малявина Е.Г., Асатов Р.Р. Влияние теплового режима наружных ограждающих конструкций на нагрузку системы отопления при прерывистой подаче теплоты // Academia. Архитектура и строительство. 2010. № 3. С. 324-327.
6. Анисимова Е.Ю. Энергоэффективность теплового режима здания при использовании оптимального режима прерывистого отопления // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2012. № 38 (297). С. 55-59.
7. Панферов В.И., Анисимова Е.Ю. Анализ возможности экономии тепловой энергии при прерывистом режиме отопления // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2008. № 12(112). С. 30-37.
8. Горшков А.С., Рымкевич П.П. Диаграммный метод описания нестационарной теплопроводности // Инженерно-строительный журнал. Санкт-Петербург. 2015. № 8. С. 68-82.
9. Вытчиков Ю.С., Беляков И.Г. Исследование влажностного режима строительных ограждающих конструкций с помощью метода безразмерных характеристик // Известия высших учебных заведений. Строительство. 1998. № 3. С. 76-78.

References

1. Bogoslovskii V.N. Teplovoi rezhim zdaniya. M.: Stroiizdat. 1979. 248 s.
2. Semenov B.A. Nestatsionarnaya teploperedacha i effektivnost' teplozashchity ograzhdayushchikh konstruktsii zdanii. Saratov: Sarat. gos. tekhn. un-t. 1996. 176 s.
3. Kovalevskii V.I., Boikov G.P. Metody teplovogo rascheta ekrannoi izolyatsii. M.: Energiya. 1974. 199 s.
4. Malyavina E.G., Petrov D.Yu. Sopryazhennyi raschet nestatsionarnogo teplovogo rezhima vodyanoi sistemy otopleniya i zdaniya // Zhilishchnoe stroitel'stvo. 2013. № 6. S. 66-69.
5. Malyavina E.G., Asatov R.R. Vliyanie teplovogo rezhima naruzhnykh ograzhdayushchikh konstruktsii na nagruzku sistemy otopleniya pri preryvistoi podache teploty // Academia. Arkhitektura i stroitel'stvo. 2010. № 3. S. 324-327.
6. Anisimova E.Yu. Energoeffektivnost' teplovogo rezhima zdaniya pri ispol'zovanii optimal'nogo rezhima preryvistogo otopleniya // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Stroitel'stvo i arkhitektura. 2012. № 38 (297). S. 55-59.
7. Panferov V.I., Anisimova E.Yu. Analiz vozmozhnosti ekonomii teplovoi energii pri preryvistom rezhime otopleniya // Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Stroitel'stvo i arkhitektura. 2008. № 12(112). S. 30-37.
8. Gorshkov A.S., Rymkevich P.P. Diagrammnyi metod opisaniya nestatsionarnoi teploprovodnosti // Inzhenerno-stroitel'nyi zhurnal. Sankt-Peterburg. 2015. № 8. S. 68-82.
9. Vytchikov Yu.S., Belyakov I.G. Issledovanie vlazhnostnogo rezhima stroitel'nykh ograzhdayushchikh konstruktsii s pomoshch'yu metoda bezrazmernykh kharakteristik // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Stroitel'stvo. 1998. № 3. S. 76-78.