Modeling of the Thermal Condition of the Room When Using a Heating Structure Two-Zone Dark Gas-Radiant Heater
Authors: Аралов Е.С. , Кумицкий Б.М. , Куцыгина О.А. , Дорняк О.Р. 
Published: September 2023

Постановка задачи. Целью исследования является разработка комплексной тепловой модели для точного прогнозирования теплового состояния помещения при использовании двухзонного темного газолучистого обогревателя. Тепловое состояние помещения зависит от различных факторов, таких как размеры помещения, теплоизоляция, мощность обогревателя и температура наружного воздуха. В существующей литературе отсутствует комплексный подход к моделированию, учитывающий эти факторы при рассмотрении специфики нагревательной структуры двухзонного темного газолучистого обогревателя. Наличие передовых инструментов моделирования, таких как программный пакет ANSYS Fluent, дает возможность разработать качественную тепловую модель. Таким образом, еще одной задачей исследования является разработка эффективной методологии, которая интегрирует характеристики эффективной конструкции обогревателя в основу моделирования. Результаты. Разработана модель, которая точно прогнозирует тепловое состояние помещения при использовании газолучистого обогревателя. В программе ANSYS Fluentразработана визуализация температурных полей в помещении для частного случая рассматриваемого объекта. Выводы. Модель послужит ценным инструментом для инженеров, архитекторов и специалистов в области теплоснабжение для оптимизации производительности и эффективности таких систем отопления. В конечном счете, это исследование будет способствовать повышению комфорта людей, снижению энергопотребления и повышению общей устойчивости систем отопления в различных областях применения.

Statement of the problem. The aim of the study is to develop a comprehensive thermal model for accurate prediction of the thermal condition of the room when using a two-zone dark gas-radiant heater. The thermal condition of the room depends on various factors, such as the size of the room, thermal insulation, heater power and outdoor temperature. There is no comprehensive approach to modeling in the existing literature that takes these factors into account when considering the specifics of the heating structure of a two-zone dark gas-radiant heater. The availability of advanced modeling tools, such as the ANSYS Fluent software package, makes it possible to develop a high-quality thermal model. Thus, another task of the study is to develop an effective methodology that integrates the characteristics of an effective heater design into the basis of modeling. Results. A model has been developed that accurately predicts the thermal condition of the room when using a gas-powered heater. The ANSYS Fluent program has developed visualization of temperature fields in a room for a particular case of the object under consideration. Conclusions. The model will serve as a valuable tool for engineers, architects and specialists in the field of heat supply to optimize the performance and efficiency of such heating systems. Ultimately, this research will contribute to improving people's comfort, reducing energy consumption and improving the overall stability of heating systems in various applications.