Wpływ rozmieszczenia izolacji cieplnej w ścianie zewnętrznej na pracę ogrzewania ściennego

W referacie określono wpływ sposobu rozmieszczenia izolacji cieplnej w ścianie zewnętrznej z ogrzewaniem ściennym wodnym typu A na jego wydajność cieplną, temperaturę powierzchni oraz straty ciepła. Analizę przeprowadzono dla dwóch wariantów rozmieszczenia izolacji: jedna warstwa izolacji cieplnej od strony środowiska zewnętrznego, oraz dwie warstwy izolacji: jedna na powierzchni zewnętrznej ściany, druga bezpośrednio pod warstwą tynku z rurami. Wariant drugi obejmuje trzy zmienne grubości izolacji cieplnej bezpośrednio pod rurami. W obu wariantach łączny opór cieplny izolacji jest sobie równy. Obliczenia przeprowadzono dla zmiennej temperatury powietrza zewnętrznego i czynnika grzewczego, oporu cieplnego izolacji i warstwy wykończeniowej, rozstawu przewodów. Analizę przeprowadzono na podstawie wyników obliczeń numerycznych przenikania ciepła w ścianie z ogrzewaniem ściennym wykonanych za pomocą programu wykorzystującego metodę elementów brzegowych (MEB). Stwierdzono, że dla analizowanych zmiennych parametrów konstrukcyjnych grzejnika oraz środowiska zewnętrznego wykonanie izolacji cieplnej w dwóch warstwach a nie jednej ma pomijalny wpływ na wydajność cieplną grzejnika ściennego (zmiana maksymalnie o 2,5%) oraz na średnią temperaturę powierzchni grzejnika ściennego i straty ciepła do środowiska zewnętrznego. Rozmieszczenie izolacji cieplnej wpływa natomiast na rozkład izoterm wewnątrz przegrody z grzejnikiem ściennym. Zastosowanie warstwy izolacji cieplnej pod rurami powoduje, że bezwładność cieplna grzejnika ściennego maleje, ze względu na mniejszą masę przegrody budowlanej do nagrzania, co poprawia właściwości regulacyjne systemu.

The paper specifies the influence of the method of thermal insulation distribution in the external wall with type A wall heating on its thermal efficiency, surface temperature and heat loss. The analysis was carried out for two variants of the insulation layout: one thermal insulation layer from the outside side of the wall, and two layers of insulation: one on the external wall surface, the other directly under the plaster layer with the pipes. The second variant covers three variables of thermal insulation thickness directly under the pipes. In both variants, the total thermal resistance of the insulation is equal. The calculations were carried out for the variable external air temperature and heating medium, resistance of thermal insulation and finishing layer, and the spacing of pipes. The analysis was based on the results of numerical calculations of heat transfer in the wall with wall heating made using a program basing on the boundary element method (BEM). It was found that for the analyzed variable parameters of the radiator and the external environment, the use of the two layer of thermal insulation instead of one has a negligible effect on the thermal efficiency of a wall heating (change by a maximum of 2,5%), on the average surface temperature of a wall heating and heat losses to the external environment. The location of the thermal insulation influences the isothermal distribution inside the wall with the wall heating. The use of a thermal insulation layer under the pipes causes the decrement of thermal inertia of the wall radiator due to the lower mass of the heating panel, which improves the system's regulatory properties.