Justification of parameters and numerical experimental studies of electrically heated floor

Authors

  • Микола Анастасійович Романченко Kharkiv Petro Vasylenko National Technical University of Agriculture, Str. Engels, 19, Kharkiv, 61012, Ukraine
  • Анатолій Павлович Слесаренко A. N. Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems of NAS of Ukraine, Str. Dm. Pozharsky, 2/10, Kharkiv, Ukraine, 61046, Ukraine
  • Олександр Степанович Сорока Kharkiv National University of Radioelectroniсs, Kharkov, Lenin Ave, 14, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.19530

Keywords:

energy efficiency, energy saving, energy flow, multilayer structure, microclimate, algorithm

Abstract

Algorithms and software solutions, which allow to ensure the optimum modes of power supply to the heaters of multilayer structured floor in rooms taking into account design and thermal parameters of electrically heated floor and peculiarly external meteorological factors, are proposed. The application of research results in production practice of specialized complexes will allow significantly improve the efficiency of using the traditional, alternative and renewable energy sources for ensuring the technological needs of livestock production. The proposed method allows at the stage of project development analyze and determine the geometric parameters and power characteristics of heat-generating modules of electrically heated floors of production facilities with various functional purposes. The managed mode of energy consumption by electric-heat-accumulating microclimate systems provides real conditions of energy consumption in the off-peak period of the daily load curve of electrical networks with reduced payment for energy under the zone tariff. Considerable heat-accumulating properties of electrically heated floors allow such systems to operate in the mode "consumer-regulator".

Author Biographies

Микола Анастасійович Романченко, Kharkiv Petro Vasylenko National Technical University of Agriculture, Str. Engels, 19, Kharkiv, 61012

Professor of department "Integrated electric technologies and processes"

Анатолій Павлович Слесаренко, A. N. Podgorny Institute for Mechanical Engineering Problems of NAS of Ukraine, Str. Dm. Pozharsky, 2/10, Kharkiv, Ukraine, 61046

Doctor of Physical and Mathematical Sciences, professor

Laureate of the State Prize of Ukraine

Senior researcher

Олександр Степанович Сорока, Kharkiv National University of Radioelectroniсs, Kharkov, Lenin Ave, 14

Candidate of Physical and Mathematical sciences, associate professor of department "Microelectronics, electronic instruments and devices"

References

  1. Романченко, Н. А. Электрообогреваемые полы и микроклимат [Текст] / Н. А. Романченко, А. А. Румянцев. – Киев, 1993. – Рус. – Деп. в УкрИНТЭИ 02.03.93. – №322-Ук93.
  2. Романченко, Н. А. Электрообогреваемые полы в животноводческих помещениях [Текст] / Н. А. Романченко, В. И. Мельник // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1993 – №5-6. – С. 12-14.
  3. Мотес, Э. Микроклимат животноводческих помещений [Текст] / Э. Мотес. – М.: Колос, 1976. – 190 с.
  4. Пырков, В. В. Электрические кабельные системы отопления. Энергетическое сопоставление [Текст] / В. В. Пырков. – ООО “Медиа-Макс”, 2004. – 88 с.
  5. Гиндоян, А. Г. Тепловой режим конструкций полов [Текст] / А. Г. Гиндоян. – М.: Стройиздат, 1984. – 221 с.
  6. Davies, E. J. Conduction and Induction Heating [Text] / E. J. Davies // IEE Power Engineering Series II. – Peter Peregrinus Ltd., London, 1990.
  7. Building automation – impact on energy efficiency [Text] / Application per EN 15232:2012 eu.bac product certification. – Siemens Switzerland Ltd, 2012. – 132 p.
  8. Романченко, М. А. Енергозберігаючі електротехнології забезпечення стандартів теплового режиму виробничих споруд АПК з електрообігрівними підлогами [Текст] / М. А. Романченко, Д. І. Мазоренко, А. П. Слесаренко, О. С. Сорока // Електрифікація та автоматизація сільського господарства. – 2006. – №2. – С. 82-92.
  9. Розинский, Д. И. Электротеплоаккумуляционное отопление греющим полом [Текст]: сб. научн. ст. / под ред. Д. И. Розинского. – Київ, 2001. – 156 с.
  10. Лозинський, Д. Й. Електрична кабельна система опалення в тепло-акумуляційному режимі (ЕКСО-ТА) житлових сільськогосподарських будинків [Текст] / Д. Й. Лозинський // Будівництво України. – 2002. – №5. – С. 32-35.
  11. Шевельов, В. Б. Експериментальні дослідження натурної моделі житлового приміщення обладнаного ЕКСО [Текст] / В. Б. Шевельов, Д. Й. Лозинський, Л. Ф. Черних, П. П. Полевой // Будівництво України. – 2002. №3. – С. 16-20.
  12. Черних, Л. Ф. Фізико-математична модель теплового режиму приміщення з електротеплоакумуляційною системою опалення підлогою, що гріє [Текст] / Л. Ф. Черних // Будівництво України. – 2002. – №5. – С. 36-39.
  13. Бабаханов, Ю. М. Снижение энергопотребления систем микроклимата в животноводческих помещениях [Текст] / Ю. М. Бабаханов, Н. А. Степанова, А. П. Шаталов // Тр. ВИЭСХ. – Т. 70. – М.: Изд.-во ВИЭСХ, 1988. – С. 98-107.
  14. Ясенецький, В. А. Зниження енерговитрат у тваринництві і кормоприготуванні [Текст] / В. А. Ясенецький. – Київ: Урожай, 1989. – 136 с.
  15. Aliawdin, P. Theoretical and Experimental Analysis of the Heat Transfer in the Layers of Road Pavement [Text] / P. Aliawdin, J. Marcinowski, P. Wilk // Civil and environmental eng. reports. – 2005. – No. 1. – P. 7-18.
  16. Chien-Ching, Ma. Analytical exact solutions of heat conduction problems for anisotropic multi-layered media [Текст] / Chien-Ching Ma, Shin-Wen Chang // Int. Journal of Heat and Mass Transfer. – 2004. – Vol. 47. – P. 1643-1655.
  17. Ozisik, M. N. Heat Conduction Wiley [Текст] / M. N. Ozisik // New York, 1993.
  18. Bejan, A. Heat Transfer [Текст] / A. Bejan. – John Wiley & Sons, New York, 1993.
  19. Dryden, I. G. C. The Efficient Use of Energy [Текст] / I. G. C. Dryden. – Ed. 2. – Butterworth Scientific, Oxford, 1982.
  20. Romanchenko, N. A., Rumiantsev, A. A. (1993). Elektroobohrevaemye poly i mikroklimat. Kiev: Dep. v UkrINTEI 02.03.93. №322-Uk93.
  21. Romanchenko, N. A., Mel'nik, V. I. (1993). Elektroobohrevaemye poly v zhivotnovodcheskikh pomeshcheniiakh. Mekhanizatsiia i elektrifikatsiia sel'skoho khoziaistva, 5-6, 12-14.
  22. Motes, E. (1976). Mikroklimat zhivotnovodcheskikh pomeshchenii. M.: Kolos, 190.
  23. Pyrkov, V. V. (2004). Elektricheskie kabel'nye sistemy otopleniia. Enerheticheskoe sopostavlenie. OOO “Media-Maks”, 88.
  24. Hindoian, A. H. (1984). Teplovoi rezhim konstruktsii polov. M.: Stroiizdat, 221.
  25. Davies, E. J. (1990). Conduction and Induction Heating. IEE Power Engineering Series II. Peter Peregrinus Ltd., London.
  26. Building automation – impact on energy efficiency. (2012). Application per EN 15232:2012 eu.bac product certification. Siemens Switzerland Ltd, 132.
  27. Romanchenko, M. A., Mazorenko, D. І., Slesarenko, A. P., Soroka, O. S. (2006). Enerhozberіhaiuchі elektrotekhnolohіi zabezpechennia standartіv teplovoho rezhimu virobnichikh sporud APK z elektroobіhrіvnimi pіdlohami. Elektrifіkatsіia ta avtomatizatsіia sіl's'koho hospodarstva, 2, 82-92.
  28. In: Rozinskii, D. I. (2001). Elektroteploakkumuliatsionnoe otoplenie hreiushchim polom. Kiiv, 156.
  29. Lozins'kii, D. I. (2002). Elektrichna kabel'na sistema opalennia v teploakumuliatsіinomu rezhimі (EKSO-TA) zhitlovikh sіl's'kohospodars'kikh budinkіv. Budіvnitstvo Ukraini, 5, 32-35.
  30. Shevel'ov, V. B., Lozins'kii, D. I., Chernikh, L. F., Polevoi, P. P. (2002). Eksperimental'nі doslіdzhennia naturnoї modelі zhitlovoho primіshchennia obladnanoho EKSO. Budіvnitstvo Ukraini, 3, 16-20.
  31. Chernikh, L. F. (2002). Fіziko-matematichna model' teplovoho rezhimu primіshchennia z elektroteploakumuliatsіinoiu sistemoiu opalennia pіdlohoiu, shcho hrіie. Budіvnitstvo Ukraini, 5, 36-39.
  32. Babakhanov, Yu. M., Stepanova, N. A., Shatalov, A. P. (1988). Snizhenie enerhopotrebleniia sistem mikroklimata v zhivotnovodcheskikh pomeshcheniiakh. Tr. VIESKh, T. 70, 98-107. M.: Izd.-vo VIESKh.
  33. Iasenets'kii, V. A. (1989). Znizhennia enerhovitrat u tvarinnitstvі і kormoprihotuvannі. Kiiv: Urozhai, 136.
  34. Aliawdin, P., Marcinowski, J., Wilk, P. (2005). Theoretical and Experimental Analysis of the Heat Transfer in the Layers of Road Pavement. Civil and environmental eng. reports, 1, 7-18.
  35. Chien-Ching Ma, Shin-Wen Chang. (2004). Analytical exact solutions of heat conduction problems for anisotropic multi-layered media. Int. Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 47, 1643-1655.
  36. Ozisik, M. N. (1993). Heat Conduction Wiley. New York.
  37. Bejan, A. (1993). Heat Transfer. John Wiley & Sons, New York,
  38. Dryden, I. G. C. (1982). The Efficient Use of Energy. Ed. 2. Butterworth Scientific, Oxford.

Downloads

Published

2013-11-28

How to Cite

Романченко, М. А., Слесаренко, А. П., & Сорока, О. С. (2013). Justification of parameters and numerical experimental studies of electrically heated floor. Technology Audit and Production Reserves, 6(2(14), 32–36. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.19530

Issue

Vol. 6 No. 2(14) (2013): Production reserves

Section

Production reserves

License

Copyright (c) 2016 Микола Анастасійович Романченко, Анатолій Павлович Слесаренко, Олександр Степанович Сорока

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.