حل عددی توزیع دما و تحلیل بازده حرارتی سیستم های گرمایشی متمرکز و سیستم های گرمایش از کف

هدف از این مقاله تحلیل حرارتی دو نوع متفاوت از سیستم های گرمایش؛ یعنی سیستم گرمایش از کف و سیستم گرمایش متمرکز رادیاتوری است. برای این منظور، با حل عددی معادلات مربوطه چگونگی روند توزیع دما و لایه بندی خطوط همدما در نقاط گوناگون اتاق تحلیل خواهد شد. در این رهگذر، ابتدا با استفاده از مدل سازی دینامیک سیالات محاسباتی اتاق موردنظر مدل و کانتورهای دما در نقاط گوناگون اتاق بررسی خواهد شد. نتایج به دست آمده مبین این مطلب خواهد بود که کدام سیستم به ازای گرمایش مطبوع تر، بازده بالاتر و مصرف انرژی کمتری خواهد داشت. براساس نتایج به دست آمده مشاهده می شود که در سیستم گرمایش از کف، توزیع دما در اتاق بسیار یکنواخت و گرادیان دما نسبت به ارتفاع منفی است. اما سیستم رادیاتوری، به علت سطح حرارتی کوچکتر و کمتربودن نرخ انتقال حرارت تابشی، فقط فضاهای پیرامون خود را مستقیما گرم می کند و در نقاط دیگر کانتورهای دما نامتقارن توزیع می شوند. همچنین در سیستم رادیاتوری حرارت به دلیل دانسیته کمتر و در نتیجه سبک تر بودن، میل به تجمع در نقاط زیر سقف را خواهد داشت که این عیب در سیستم گرمایش از کف وجود ندارد. در سیستم های گرمایش از کف لایه بندی حرارتی بدین صورت خواهد بود که در کف اتاق دما بیشتر می شود و هرچه ارتفاع افزایش می یابد و فضای کاربردی افراد کمتر می شود، دما نیز کمتر می گردد. بنابراین توزیع حرارت برعکس سیستم رادیاتوری خواهد بود.