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

هدف از این مقاله تحلیل حرارتی دو نوع متفاوت از سیستم‌های 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 لایه‌بندی خطوط همدما در نقاط گوناگون اتاق تحلیل خواهد شد. در این رهگذر، ابتدا با استفاده از مدل‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی[i] اتاق موردنظر مدل و کانتورهای دما در نقاط گوناگون اتاق بررسی خواهد شد. نتایج به‌دست آمده مبین این مطلب خواهد بود که کدام سیستم به ازای گرمایش مطبوع‌تر، بازده بالاتر و مصرف انرژی کمتری خواهد داشت. براساس نتایج به‌دست آمده مشاهده می‌شود که در سیستم گرمایش از کف، توزیع دما در اتاق بسیار یکنواخت و گرادیان دما نسبت به ارتفاع منفی است. اما سیستم رادیاتوری، به‌علت سطح حرارتی کوچکتر و کمتربودن نرخ انتقال حرارت تابشی، فقط فضاهای پیرامون خود را مستقیماً گرم می‌کند و در نقاط دیگر کانتورهای دما نامتقارن توزیع می‌شوند. همچنین در سیستم رادیاتوری حرارت به‌دلیل دانسیتة کمتر و در نتیجه سبک‌تر بودن، میل به تجمع در نقاط زیر سقف را خواهد داشت که این عیب در سیستم گرمایش از کف وجود ندارد. در سیستم‌های گرمایش از کف لایه‌بندی حرارتی بدین صورت خواهد بود که در کف اتاق دما بیشتر می‌شود و هرچه ارتفاع افزایش می‌یابد و فضای کاربردی افراد کمتر می‌شود، دما نیز کمتر می‌گردد. بنابراین توزیع حرارت برعکس سیستم رادیاتوری خواهد بود. [i]. Computational Fluid Dynamics (CFD)