Короянов Алексей Викторович, аспирант кафедры инфраструктурных энергетических систем,
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040.
Alexey V. Koroyanov, Post-Graduate Student of Infrastructural Energy Systems Department,
50 Let Oktyabrya str., 94, Kursk 305040.
Зайцев Олег Николаевич, доктор технических наук, профессор кафедры инфраструктурных энергетических систем,
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040.
ScopusID: 57198778856
Oleg N. Zaitsev, Dr. of Sci. (Engineering),
Professor of the Infrastructure Energy Systems
Department,
50 Let Oktyabrya str., 94, Kursk 305040.
ScopusID: 57198778856.
Бурцев Алексей Петрович, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры инфраструктурных энергетических систем,
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040.
ScopusID: 57090197100.
Alexey P. Burtsev, Cand. of Sci. (Engineering), Senior Lecturer of the Infrastructure Energy Systems Department,
50 Let Oktyabrya str., 94, Kursk 305040.
ScopusID: 57090197100.
Бурцев Александр Петрович, аспирант кафедры инфраструктурных энергетических систем,
ул. 50 лет Октября, д. 94, г. Курск 305040.
ScopusID: 58321162900.
Alexander P. Burtsev, Post-Graduate Student of Infrastructural Energy Systems Department,
50 Let Oktyabrya str., 94, Kursk 305040.
ScopusID: 58321162900
В статье представлены результаты исследования системы водяного отопления на основе стеновых блоков с капиллярными трубками. Эта технология представляет собой систему, в которой теплоноситель (вода) циркулирует через множество капиллярных трубок, которые равномерно встроены в строительные блоки или панели стен и потолков. Такие системы уже используются не только для обогрева, но и для охлаждения помещений, создания комфортного микроклимата. Был проведен анализ исследований подобных систем отопления. Основное преимущество таких систем – их энергоэффективность. Капиллярные системы могут позволить снизить общее потребление систем отопления и, соответственно, эксплуатационные расходы. Однако на данный момент внедрение и использование блоков с капиллярными трубками требует дополнительных исследований и разработок, особенно в части универсализации технологических решений, снижении стоимости материалов и упрощения монтажа. Для получения теоретических результатов была построена модель капиллярной системы, встроенной в стену. Система была разделена на несколько секций, что должно снизить потери давления. Проверена гипотеза о том, что капиллярные системы отопления позволяют обеспечить равномерное распределение тепла при относительно низкой температуре теплоносителя. В работе представлены результаты теплового расчета: график изменения температуры теплоносителя при движении по системе, график изменения давления в системе, картины изменения температуры на поверхности стены. Проведен анализ полученных данных и сделаны выводы об эффективности и целесообразности использования подобных систем. Данная работа может быть использована для дальнейшего исследования систем капиллярного водяного отопления.
Методы. Для построения модели стенового блока и проведения теплового расчета была использована программа SolidWorks и встроенный инструмент FlowSimulation.
Результаты. Проведенное исследование позволило получить зависимости изменения температуры и давления в капиллярной системе, а также картины изменения температуры на поверхности стены. Заключение. Результаты исследования показали, что система отопления на основе капиллярных трубок позволяет обеспечить равномерный нагрев поверхности стены, что в свою очередь позволит равномерно прогреть воздух в помещении. Такой результат достигается при низкой температуре теплоносителя. Кроме того, предложенное авторами разделение системы на отдельные секции позволяет снизить потери давления.
Purpose of reseach. The article presents the results of a study of a water heating system based on wall units with capillary tubes. This technology is a system in which a heat carrier (water) circulates through multiple capillary tubes that are uniformly embedded in building blocks or panels of walls and ceilings. Such systems are already used not only for heating, but also for cooling rooms, creating a comfortable microclimate. An analysis of studies of similar heating systems was carried out. The main advantage of such systems is their energy efficiency. Capillary systems can reduce the overall consumption of heating systems and, consequently, operating costs. However, at the moment, the introduction and use of units with capillary tubes requires additional research and development, especially in terms of universalizing technological solutions, reducing the cost of materials and simplifying installation. To obtain theoretical results, a model of a capillary system embedded in a wall was constructed. The system has been divided into several sections, which should reduce pressure losses. The hypothesis that capillary heating systems can ensure uniform heat distribution at a relatively low temperature of the coolant has been tested. The paper presents the results of a thermal calculation: a graph of changes in the temperature of the coolant when moving through the system, a graph of changes in pressure in the system, and patterns of temperature changes on the wall surface. The analysis of the data obtained was carried out and conclusions were drawn about the effectiveness and expediency of using such systems. This work can be used for further research of capillary water heating systems.
Methods. To build a wall block model and perform thermal calculations, the SolidWorks program and the built-in FlowSimulation tool were used.
Results. The study made it possible to obtain the dependences of temperature and pressure changes in the capillary system, as well as the pattern of temperature changes on the wall surface.
Conclusion. The results of the study showed that the heating system based on capillary tubes allows for uniform heating of the wall surface, which in turn will allow for uniform heating of the indoor air. This result is achieved at a low temperature of the coolant. In addition, the separation of the system into separate sections proposed by the authors makes it possible to reduce pressure losses.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.