Системы напольного охлаждения становятся в настоящее время все более применяемыми для кондиционирования помещений общественных зданий с большой площадью остекления, то есть при наличии существенных теплопритоков от солнечной радиации. При таких условиях работы холодопроизводительность систем может значительно увеличиваться, что должно быть учтено при их проектировании. В настоящей работе выполнено численное исследование работы системы водяного напольного охлаждения. В рамках подробной математической модели рассчитывалась задача сопряженного теплообмена между компонентами вода в трубе — труба — стяжка — покрытие — воздух в помещении. Получено, что применение систем напольного охлаждения в условиях высоких теплопритоков от солнечного излучения позволяет эффективно снять нагрузку с систем воздушного охлаждения, так как избытки теплоты удаляются в месте их образования. В настоящей работе автором также была разработана упрощенная математическая модель, позволяющая использовать расчетные сетки размерностью, пригодной для решения практических задач. Показана корректность результатов моделирования, получаемых с помощью упрощенной математической модели. В работе исследована необходимость учета радиационного теплообмена при моделировании параметров микроклимата помещения с системами напольного охлаждения как при наличии теплопритоков от солнечного излучения, так и при их отсутствии. Показано, что уравнение радиационного теплообмена не может быть исключено из системы решаемых уравнений. Работа выполнена с помощью сертифицированной международной компьютерной программы численного моделирования Simcenter STAR-CCM+.
Radiant floor cooling systems are now becoming increasingly used for air conditioning public buildings with a large glass area, that is, in the presence of significant heat gain from solar radiation. Under such conditions, the cooling capacity of systems can increase significantly, which must be taken into account during design process. In present work, a numerical simulation of floor cooling system operation was performed. On the base of detailed numerical simulation model, the process of conjugate heat transfer between the all components of the system (water in the pipe — pipe — concrete — coating — indoor air) was investigated. It was found that the use radiant floor cooling systems in conditions of significant solar radiation can effectively remove the load from air cooling systems, since excess heat is removed at the place of its formation. In present work, the author also developed a simplified mathematical model that allows to use computational mesh size suitable for simulation for real practice design. The reliability of the simulation results obtained using a simplified mathematical model is shown. The paper examines the need to take into account radiative heat transfer when modeling the indoor air parameters of a room with radiant floor cooling systems, both in the presence of heat flux from solar radiation and in their absence. It is shown that the equation of radiation heat transfer cannot be excluded from the system of solved equations. The work was carried out using the certified international computer numerical simulation program Simcenter STAR-CCM+.