BINOLARDA ISSIQLIK ENERGIYASI SAMARADORLIGINI OSHIRISHDA RADIATOR TIZIMLARINING ULANISH USULLARINI TERMOGIDRAVLIK TAHLIL QILISH: NUMERIK MODELLASHTIRISH VA EMPIRIK VALIDATSIYA

Abstract

Ushbu tezisda binolarning issiqlik energiyasi samaradorligini oshirishda radiator tizimlarining ulanish usullarini termogidravlik tahlil qilish masalasi chuqur o‘rganilgan. Tadqiqotda diagonal, bir tomonlama yondosh, egarsimon pastdan-yuqoriga va egarsimon pastdan-pastga ulanish sxemalarining issiqlik quvvati degradatsiyasi, gidravlik qarshilik koeffitsiyenti, sirt haroratining bir jinsliligi va yillik energiya iste’moliga ta’siri raqamli modellashtirish (CFD) va empirik validatsiya asosida miqdoriy baholangan. Olingan natijalar shuni ko‘rsatadiki, diagonal ikki tomonlama ulanish sxemasi maksimal eksergik samaradorlikni ta’minlab, bazaviy ko‘rsatkich sifatida qabul qilingan, egarsimon pastdan-pastga ulanishda esa issiqlik quvvati degradatsiyasi 20,5% gacha yetib, yillik energiya iste’moli 22,8% ga ortishi aniqlangan. Ishda O‘zbekiston sharoitidagi ko‘p qavatli turar-joy binosida o‘tkazilgan energoaudit natijalari hamda xalqaro EN 442 va ASHRAE standartlariga asoslangan qiyosiy tahlil keltirilgan. Tadqiqot yakunida har bir ulanish sxemasi uchun tuzatish koeffitsiyentlari va texnik tavsiyalar ishlab chiqilgan bo‘lib, ular yangi qurilish va mavjud bino fondini modernizatsiya qilishda issiqlik energiyasi iste’molini optimallashtirishga xizmat qiladi.

В данной диссертационной работе проведён углублённый термогидравлический анализ способов подключения радиаторных систем отопления с целью повышения тепловой энергоэффективности зданий. В исследовании количественно оценены деградация тепловой мощности, коэффициент гидравлического сопротивления, однородность температуры поверхности и влияние на годовое потребление энергии для четырёх конфигураций подключения: диагональной, односторонней боковой, седловидной снизу-вверх и седловидной снизу-вниз. Оценка выполнена на основе численного моделирования (CFD) и эмпирической валидации. Полученные результаты показывают, что диагональная двусторонняя схема обеспечивает максимальную эксергетическую эффективность и принята за эталон, тогда как при седловидном подключении снизу-вниз деградация тепловой мощности достигает 20,5%, а годовое потребление энергии возрастает на 22,8%. В работе представлены результаты энергоаудита многоэтажного жилого здания в условиях Узбекистана, а также сравнительный анализ на основе международных стандартов EN 442 и ASHRAE. По итогам исследования разработаны корректирующие коэффициенты и технические рекомендации для каждой схемы подключения, способствующие оптимизации потребления тепловой энергии при новом строительстве и модернизации существующего здания.

This thesis presents an in-depth thermohydraulic analysis of radiator connection configurations aimed at enhancing the thermal energy efficiency of buildings. The study quantitatively evaluates the heat output degradation factor, hydraulic resistance coefficient, surface temperature uniformity, and impact on annual energy consumption for four connection topologies: diagonal, single-side same-end, bottom-up saddle, and bottom-bottom saddle. The assessment is based on numerical CFD modeling and empirical validation. The results demonstrate that the diagonal two-sided connection scheme provides maximum exergy efficiency and is adopted as the baseline, whereas the bottom-bottom saddle connection results in a heat output degradation of up to 20.5% and increases annual energy consumption by 22.8%. The work incorporates the results of an energy audit conducted in a multi-story residential building under the climatic conditions of Uzbekistan, along with a comparative analysis based on the international standards EN 442 and ASHRAE. The study concludes with the development of correction factors and technical recommendations for each connection scheme, aimed at optimizing thermal energy consumption in new construction and in the modernization of existing building stock.