Experimental researches of heat exchange processes in vertical ventilated channels

Oleksiy Lymarenko

doi:10.15587/2312-8372.2019.170902

Автор(и)

Oleksiy Lymarenko Миргородський художньо-промисловий коледж ім. М. В. Гоголя Полтавського національного технічного університету ім. Юрія Кондратюка, вул. Гоголя, 146, м. Миргород, Полтавська обл., Україна, 37600, Україна https://orcid.org/0000-0002-1714-4508

DOI:

https://doi.org/10.15587/2312-8372.2019.170902

Ключові слова:

теплова потужність, відкриті огороджуючи конструкції, теплообмін в огороджуючих конструкціях

Анотація

Об’єктом дослідження є процеси тепло- і масообміну у відкритих огороджуючих конструкціях, які моделювалися в кліматичній камері для зменшення втрат тепла. У роботі проведено аналіз цих процесів, який дозволить скоротити втрати тепла через конструктивні елементи будинку в холодний період року, а також зменшити надходження тепла в теплий період. Дослідження розподілу температур у вертикальній відкритій огороджуючій конструкції виконані на експериментальному стенді. Із отриманих даних випливає, що температура у відкритих огороджуючих конструкціях на 1,5–2 °С вища, ніж у звичайних, але вологість зменшується суттєво. Можна зробити висновок, що волога в зовнішніх невентильованих огороджуючих конструкціях починає накопичуватись у середньому наприкінці року, тобто з початком холодного періоду – в листопаді чи грудні. І за три-чотири місяці набуває максимального значення і потім конструкція починає сохнути. Проте визначення річного розподілу вологи огороджуючої конструкції протягом року ще не дає відповіді на питання, як волога поводить себе у товщі шарів багатошарової конструкції. Вентильовані огороджуючі конструкції суттєво впливають на розподіл вологи всередині стіни. При контакті повітря з холодною поверхнею каналу при певних умовах може відбуватися конденсація. Поверхневі шари каналу висушуються, проте волога може проникати в шари конструкції. Під час проведення досліджень вдалося встановити, що суттєве зменшення вологи у відкритих огороджуючих конструкціях дозволяє уникнути хвороботворних мікроорганізмів, які дуже стрімко розвиваються в вологому середовищі. Також є можливість використання нагрітого повітря у подальшому в житлових приміщеннях. У процесі дослідження усунуті недоліки існуючих методик, а саме: при використанні рівняння теплового балансу на зовнішній поверхні даху застосовують поняття «рівноважної температури», що не завжди коректно описує процес теплообміну на зовнішніх поверхнях відкритих огороджуючих конструкцій.

Біографія автора

Oleksiy Lymarenko, Миргородський художньо-промисловий коледж ім. М. В. Гоголя Полтавського національного технічного університету ім. Юрія Кондратюка, вул. Гоголя, 146, м. Миргород, Полтавська обл., Україна, 37600

Викладач

Посилання

Gagarin, V. G. (2009). Teplofizicheskie problemy sovremennykh stenovykh ograzhdaiushchikh konstruktsii mnogoetazhnykh zdanii. Academia. Arkhitektura i stroitelstvo, 5, 297–305.
Bozhko, I. K., Lysenko, O. N., Goncharuk, S. M., Kalinina, M. F. (2018). Passive houses in Ukraine and countries of UIC. Industrial Heat Engineering, 37 (1), 69–81. doi: http://doi.org/10.31472/ihe.1.2015.09
Basok, B. I., Nakorchevskii, A. I. (2014). Modelirovanie teploperedachi cherez naruzhnoe ograzhdenie zdanii s uchetom nepreryvnogo deistviia klimaticheskikh faktorov. Stroitelnye konstruktsii, 80, 113–120.
Dolinskyi, A. A., Basok, B. I. (2014). Stvorennia eksperymentalnoho enerhoefektyvnoho budynku pasyvnoho typu. Enerhetychna bezpeka na transporti: pidvyshchennia enerhoefektyvnosti, znyzhennia zalezhnosti vid pryrodnoho hazu. Kyiv, 26–30.
Piebiak, I. (2017). Principles for selection of the total solar energy transmittance factor of glazing in energy-efficient single-family houses. Journal of civil engineering, environment and architecture, 64 (1 (17)), 181–188. doi: http://doi.org/10.7862/rb.2017.18
Yusoff, W. F. M., Sapian, A. R., Salleh, E., Adam, N. M., Johar, S. (2013). Application of solar-induced ventilation prototype in small and medium enterprise building. Indoor and Built Environment, 24 (3), 384–400. doi: http://doi.org/10.1177/1420326x13512143
Bajc, T., Todorović, M. N., Svorcan, J. (2015). CFD analyses for passive house with Trombe wall and impact to energy demand. Energy and Buildings, 98, 39–44. doi: http://doi.org/10.1016/j.enbuild.2014.11.018
Bellos, E., Tzivanidis, C., Zisopoulou, E., Mitsopoulos, G., Antonopoulos, K. A. (2016). An innovative Trombe wall as a passive heating system for a building in Athens–A comparison with the conventional Trombe wall and the insulated wall. Energy and Buildings, 133, 754–769. doi: http://doi.org/10.1016/j.enbuild.2016.10.035
Basok, B. I. (2014). Eksperymentalnyi budynok pasyvnoho typu. Enerhoefektyvnist v budivnytstvi ta arkhitekturi, 6, 3–8.
Ratushniak, H. S., Anokhina, K. V. (2007). Analiz metodiv matematychnoho modeliuvannia dlia vyznachennia teploperedachi cherez bahatosharovi zakhysni konstruktsii. Suchasni tekhnolohii, materialy i konstruktsii v budivnytstvi. Vinnytsia: UNIVERSUM-Vinnytsia, 137–141.
Georges, L. (2014). Air heating of passive houses in cold climates: Investigation using detailed dynamic simulations. Building and Environment, 74, 1–12.
Protasevich, A. S., Kalina, L. M., Krutilin, A. B. (2003). Voprosy teplotekhnicheskogo rascheta naruzhnykh teploizolirovannykh sten zdanii s ekranom i ventiliruemoi prosloikoi. Stroitelnii rynok, 20, 1–5.
Stroi, A. F., Hyrman, L. V. (2007). Rozrakhunok zamknutykh povitrianykh prosharkiv v ohorodzhuvalnykh konstruktsiiakh. Teoriia i praktyka budivnytstva, 600, 297–301.