ipolytechiPolytech JournaliPolytech Journal2782-40042782-6341Irkutsk National Research Technical University10.21285/1814-3520-2018-5-183-189ipolytech-99Research ArticleЭНЕРГЕТИКАPOWER ENGINEERINGСРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА В ПОМЕЩЕНИИ ПРИ РАБОТЕ ИНФРАКРАСНЫХ ОБОГРЕВАТЕЛЕЙCOMPARATIVE ANALYSIS OF TEMPERATURE REGULATION METHODS INDOORS WHEN INFRARED HEATERS IN OPERATIONШелеховИ. Ю.ShelekhovI. Yu.promteplo@yandex.ruДорофееваН. Л.DorofeevaN. L.emy@istu.eduФедотоваМ. И.FedotovaM. I.fedotova_mariya1994@mail.ruИркутский национальный исследовательский технический университетРоссияNational Research Irkutsk State Technical UniversityRussian Federation201815092020225183189Copyright © Шелехов И.Ю., Дорофеева Н.Л., Федотова М.И., 20202020Шелехов И.Ю., Дорофеева Н.Л., Федотова М.И.Shelekhov I.Y., Dorofeeva N.L., Fedotova M.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ipolytech.elpub.ru/jour/article/view/99

ЦЕЛЬ - повышение эффективности использования электрической энергии и экономия затрат, связанных с отоплением зданий инфракрасными электроотопительными приборами. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Бетонный пол помещения ИРНИТУ, где проводились эксперименты, был покрыт ламинатом, в котором установлены термопары. В процессе работы использовался запатентованный нагревательный прибор. Сигналы с термопар регистрировались приборами фирмы «ОВЕН» марки ТРМ138 с помощью штатного программного обеспечения, поставляемого совместно с приборами (Owen Process Manager). Полученные графики распределения температурных полей импортировались в программу MS Excel. Контроль напряжения потребляемого тока и мощности осуществлялся прибором фирмы «ОВЕН» марки ИМС-Ф1.Щ1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Проведены исследования температурных режимов, поддерживаемых инфракрасными обогревателями в зависимости от применяемых терморегулирующих устройств. Представлены факторы, влияющие на эффективную работу инфракрасных систем отопления. Показано влияние систем управления на эффективность работы. Детально рассмотрен разброс диапазона температурных полей в зависимости от воздействия внешних и/или внутренних факторов. ВЫВОДЫ. Определено, что отопительные приборы, в которых используется запатентованный нагревательный элемент с распределенным греющим слоем, стабилизируют разброс показателей температуры нагреваемой поверхности. Также сделаны выводы о том, что при проектировании систем отопления необходимо учитывать величину соотношения конвекционной и радиационной составляющей нагрева с учетом характеристик здания и способов эксплуатации здания.

The PURPOSE of this article is to improve the efficiency of using electrical energy and cost saving related to infrared heating systems in buildings. MATERIALS AND METHODS. The concrete floor in Irkutsk National Research Technical University classrooms where the experiment has been held is covered with laminate with installed thermocouples. The study is given to a patented heating device. The TRM138 device by OWEN company registers the signals from the thermocouples using the standard software supplied together with the Owen Process Manager devices. Resulting graphs of temperature field distribution are imported in MS Excel software. IMS-F1.SHCH1 device of OWEN company controlles the voltage of the consumed current and power. RESEARCH RESULTS. The study has been given to the temperature modes provided by infrared heaters depending on the applied thermoregulation devices. The factors influencing the effective operation of infrared heating systems are presented. The effect of control systems on efficient operation is demonstrated. A detailed analysis is given to the range spread of temperature fields depending on the effect of inner and/or outer factors. CONCLUSIONS. It has been determined that heating devices that use the patented heating element with a distributed heating layer stabilize the scatter of temperature indices of the heated surface. It also has been concluded on the need for considering the value of the convection and radiant heating component ratio taking into account the characteristics of the building and the ways of its operation when designing heating systems.

инфракрасные обогревателилокальный обогревнагревательные элементыклиматические условиярадиационный обогревраспределенный греющий слойinfrared heaterslocal heatingheating elementsclimatic conditionsradiant heatingdistributed heating layerReferencesГошка Л.Л. К вопросу о необходимости внедрения эффективных систем климатизации зданий // Инженерно-строительный журнал. 2009. № 7. С. 33-37.Гошка Л.Л. К вопросу о необходимости внедрения эффективных систем климатизации зданий // Инженерно-строительный журнал. 2009. № 7. С. 33-37.Cheng Y., Nin J., Gao N. Thermal comfort models: A review and numerical investigation // Building and Environment. 2012. Vol. 47. P. 13-22.Cheng Y., Nin J., Gao N. Thermal comfort models: A review and numerical investigation // Building and Environment. 2012. Vol. 47. P. 13-22.Orr H., Wang J., Fetsch D., Dumont R. Technical note: Airtightness of older-generation energy-efficient houses in Saskatoon // Journal of Building Physics. 2013. Vol. 36. P. 294-307.Orr H., Wang J., Fetsch D., Dumont R. Technical note: Airtightness of older-generation energy-efficient houses in Saskatoon // Journal of Building Physics. 2013. Vol. 36. P. 294-307.Tenpieric M., Van der Spoel W., Cauberg H. An analytical model for calculating thermal bridge effects in high performance building enclosure // Journal of Building Physics. 2008. Vol. 31. P. 361-387.Tenpieric M., Van der Spoel W., Cauberg H. An analytical model for calculating thermal bridge effects in high performance building enclosure // Journal of Building Physics. 2008. Vol. 31. P. 361-387.Dennis Stanke Ventilation Where It’s Needed // ASHRAE Journal. Oct. 1998. P. 39-47.Dennis Stanke Ventilation Where It’s Needed // ASHRAE Journal. Oct. 1998. P. 39-47.Карницкий В.Ю., Ушников В.С. Инфракрасное отопление и эффективный вид отопления // Известия Тульского государственного университета. 2016. № 12-3. С. 96-98.Карницкий В.Ю., Ушников В.С. Инфракрасное отопление и эффективный вид отопления // Известия Тульского государственного университета. 2016. № 12-3. С. 96-98.Ватузов Д.Н., Пуринг С.М., Филатова Е.Б. Способы повышения рационального потребления и распределения тепловой энергии в жилых зданиях // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2013. Т. 2. № 3 (6). С. 33-35.Ватузов Д.Н., Пуринг С.М., Филатова Е.Б. Способы повышения рационального потребления и распределения тепловой энергии в жилых зданиях // Инженерно-строительный вестник Прикаспия. 2013. Т. 2. № 3 (6). С. 33-35.Dieckmann J. Improving humidity control with energy recovery // ASHRAE Journal. August. 2008. P. 38-45.Dieckmann J. Improving humidity control with energy recovery // ASHRAE Journal. August. 2008. P. 38-45.Шелехов И.Ю., Смирнов Е.И., Иноземцев В.П. Конструкции отопительных приборов на основе физико-математического моделирования // Научное обозрение. 2016. № 1. С. 42-48.Шелехов И.Ю., Смирнов Е.И., Иноземцев В.П. Конструкции отопительных приборов на основе физико-математического моделирования // Научное обозрение. 2016. № 1. С. 42-48.Куриленко Н.И., Михайлов Л.Ю., Давлятчин Р.Р., Ермолаев А.Н. Оптимизация работы инфракрасного обогрева рабочих мест общественных и производственных зданий // Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири: сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. В 3 т. 2014. Т. 2. С. 115-119.Куриленко Н.И., Михайлов Л.Ю., Давлятчин Р.Р., Ермолаев А.Н. Оптимизация работы инфракрасного обогрева рабочих мест общественных и производственных зданий // Актуальные проблемы строительства, экологии и энергосбережения в условиях Западной Сибири: сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. В 3 т. 2014. Т. 2. С. 115-119.Шелехов И.Ю., Шишелова Т.И., Духовный Л.И. Особенности использования отопительного оборудования в зданиях с переменным тепловым режимом // Фундаментальные исследования. 2012. № 3-2. С. 437-440.Шелехов И.Ю., Шишелова Т.И., Духовный Л.И. Особенности использования отопительного оборудования в зданиях с переменным тепловым режимом // Фундаментальные исследования. 2012. № 3-2. С. 437-440.Lapinskiene V., Martinaitis V. The Framework of an Optimization Model for Building Envelope // Procedia Engineering. 2013. Vol. 57. P. 670-677.Lapinskiene V., Martinaitis V. The Framework of an Optimization Model for Building Envelope // Procedia Engineering. 2013. Vol. 57. P. 670-677.Granadeiro V., Duarte J.P., Correia J.R., Leal V.M.S. Building envelope shape design in early stages of the design process: Integrating architectural design systems and energy simulation // Automation in Construction. 2013. Vol. 32. P. 196-209.Granadeiro V., Duarte J.P., Correia J.R., Leal V.M.S. Building envelope shape design in early stages of the design process: Integrating architectural design systems and energy simulation // Automation in Construction. 2013. Vol. 32. P. 196-209.Шелехов И.Ю., Шишелова Т.И., Смирнов Е.И., Иноземцев В.П.Комбинированная электрическая система отопления для каркасных домов // Вестник Мордовского университета. 2017. Т. 27. № 2. С. 198-214. DOI: 10.15507/0236-2910.027.201702.198-214Шелехов И.Ю., Шишелова Т.И., Смирнов Е.И., Иноземцев В.П.Комбинированная электрическая система отопления для каркасных домов // Вестник Мордовского университета. 2017. Т. 27. № 2. С. 198-214. DOI: 10.15507/0236-2910.027.201702.198-214Патент на полезную модель № 177507 РФ. Нагревательный прибор для комбинированной системы обогрева помещений с низкой теплоизоляцией / И.Ю. Шелехов, И.В. Шелехова, М.И. Шелехов, Е.И. Смирнов, В.П. Иноземцев, К.П. Кашко. Заявл. 16.12.2016; опубл. 28.02.2018. Бюл. № 7.Патент на полезную модель № 177507 РФ. Нагревательный прибор для комбинированной системы обогрева помещений с низкой теплоизоляцией / И.Ю. Шелехов, И.В. Шелехова, М.И. Шелехов, Е.И. Смирнов, В.П. Иноземцев, К.П. Кашко. Заявл. 16.12.2016; опубл. 28.02.2018. Бюл. № 7.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.