The influence of side thermal insulation on distribution of the temperature field in an electrical floor heater

Two models of side thermal insulation (adiabatic and lossy) were examined in the analysis of the operation of electrical floor heater. Temperature field distributions obtained in both cases were compared. Computation costs of consideration of edge effects resulted from insulation lossiness were estimated. The use of parallel operation of a traditional processor (CPU) and a graphics processing unit (GPU) enabled a significant reduction of the computation time. Streszczenie. W analizie pracy elektrycznego grzejnika podłogowego rozpatrywano dwa modele bocznej izolacji termicznej (idealnej i rzeczywistej). Porównano rozkłady pola temperatury wyznaczone w wymienionych przypadkach. Oszacowano obliczeniowe koszty uwzględnienia efektów krawędziowych spowodowanych stratnością izolacji. Zastosowanie równoległej pracy tradycyjnego procesora (CPU) oraz procesora karty graficznej (GPU) umożliwiło znaczne skrócenie czasu obliczeń numerycznych. (Wpływ bocznej izolacji termicznej na rozkład pola temperatury w elektrycznym grzejniku podłogowym)

[1]  Henk A. van der Vorst,et al.  Bi-CGSTAB: A Fast and Smoothly Converging Variant of Bi-CG for the Solution of Nonsymmetric Linear Systems , 1992, SIAM J. Sci. Comput..

[2]  J. Forenc.  Analiza niestacjonarnego pola temperatury elektrycznego grzejnika podłogowego z wykorzystaniem procesora karty graficznej , 2015 .

[3]  Xiaosong Zhang,et al.  A calculation method for the floor surface temperature in radiant floor system , 2010 .

[4]  Celina Filippín,et al.  Transient simulation of a storage floor with a heating/cooling parallel pipe system , 2010 .

[5]  Pekka Tuomaala,et al.  Uneven gridding of thermal nodal networks in floor heating simulations , 2007 .

[6]  Richard Barrett,et al.  Templates for the Solution of Linear Systems: Building Blocks for Iterative Methods , 1994, Other Titles in Applied Mathematics.

[7]  Dengjia Wang,et al.  Study on heat transfer process for in-slab heating floor , 2012 .

[8]  J. Forenc,et al.  Parallel computations of the step response of a floor heater with the use of a graphics processing unit. Part 1: models and algorithms , 2013 .

[9]  Venkata Dinavahi,et al.  SIMD-Based Large-Scale Transient Stability Simulation on the Graphics Processing Unit , 2010, IEEE Transactions on Power Systems.

[10]  A. Abdel-azim.  Fundamentals of Heat and Mass Transfer , 2011 .

[11]  Yousef Saad,et al.  Iterative methods for sparse linear systems , 2003 .

[12]  Abdelaziz Laouadi.  Development of a radiant heating and cooling model for building energy simulation software , 2004 .

[13]  Ralf Eggeling,et al.  User guide , 2000 .

[14]  Chia-Jung Hsu.  Numerical Heat Transfer and Fluid Flow , 1981 .