( asch | 2022. 12. 07., sze – 10:29 )

Köszönöm! Nagyon érdekes. Én ehhez képest sokkal egyszerűbben számoltam. A 23., 24. ábrákon látszik, hogy ha egyszerűsítve a hőtároló közeg hőmérsékletét konstansnak számoljuk (tehát a belső hővezetések modellezésétől eltekintünk, mivel a hőtároló jó hővezető, a falak pedig hőszigetelők), akkor lényegében a falak hővezetésével számolható a veszteség, amit simán felület*hőmérséklet különbség*hővezetési tényező módon lehet számolni. A hőmérséklet különbséget is vehetjük állandónak vagy legalábbis lassan változónak, és így egy elég egyszerű képletet kapunk a hőveszteségből adódó lehűlésre.

További egyszerűsítése a modellnek, hogy két dolgot külön számolhatunk első megközelítésben és később egyesíthetjük a két követelményt:

 * milyen legyen a tartály, hogy képes legyen arra, hogy a fűtési szezon alatt (kb 5 hónap) megtartsa a meleget? (persze ha süt a nap rá lehet tölteni, de egyszerűsítve számoljuk úgy, hogy ekkor csak fogyasztunk belőle)

 * Rontja a helyzetet, hogy az energiát a felfűtési szezon alatt tesszük bele, de a nyár elején betáplált meleg nyáron is fogy belőle! Ha mondjuk 30-40 fok a kiürült állapot, és onnan fűtenénk fel, akkor ugyan kisebb dT-vel számolva, de már a felfűtési szezon elején is van hőveszteségünk!

 * Mennyi hőt veszünk ki az 5 hónap alatt összesen? Erre a mért fogyasztási adataink adnak nagyon jó becslést. A hőcserélőt legrosszabb esetre kell méretezni (kihűlt hőtartály+max teljesítmény), és akkor onnantól kezdve ezt sem kell részleteiben nézni tovább, hanem csak az összes hőteljesítménnyel kell számolni. Szerintem felesleges ehhez véges-elemzést csinálni.

Ami nekem nagyon nem világos, hogy lehetséges-e télen is napenergiával fűteni a tárolónkat? Mivel a tárolás ideje az egyik legfontosabb tényezőnk, ezért ha lehet némi visszatöltéssel számolni télen is - hiszen lesz amikor süt a nap télen is -, akkor az jelentősen csökkentheti a szükséges tároló méretét.

Ha ezek megvannak, akkor már látjuk a nagyságrendeket. A kinyert hő és a veszteség arányáról csinált egy grakifont (25. ábra), azonban ez csalóka, mert a szimulációt különböző időkre hajtotta végre (korábbi szöveg szerint, ezen a részen nem olvastam tüzetesen végig). És döntően ez befolyásolja az arányt: mennél több idő múlva vesszük ki a hasznos hőt, annál több lesz arányaiban a veszteség! Ezért ehhez a grafikonhoz mindenképpen ide kellene írni, hogy mennyi időre vetítette.

"grafikon szerint, a középső szigetelőréteg vastagságának növelése a kumulatív hőveszteség kismértékű növekedését
eredményezte.
" - Ez is csalóka, mert szerintem ennek az is az oka, hogy a szimuláció túl rövid, nem tart ki a teljes fűtési szezonra. Illetve az is, hogy éppen a legkevésbé jó hőszigetelő anyag rétegvastagságát növelte, miközben a rétegrendjében volt egy jobb hőszigetelő is. Ténylegesen tehát igaz az állítása, de amit sugall, az hamis, mert valójában nagyon sokat számít a hőszigetelő réteg teljes hőátadási tényezője. Persze az is ismert, hogy a vastagság növelésével egy idő után a "diminishing returns" tartományba érünk a hőszigeteléssel. Ezért kell a méretet növelni.

Mivel nem használta ki azt, hogy a magas hőmérséklet miatt még munkavégzésre is használható a hő (ehhez ugye hőerőgép kellene), ezért szerintem inkább rossz a magas hőmérséklet választása. Persze az egész hőtároló méretét csökkenti adott hőmennyiség töltet mellett, viszont a veszteségeket nagyon rontja, nem teszi lehetővé, hogy sima napkollektorral tudja felfűteni és hogy vizet használjon hőcserélő közegként.

A hővisszanyerő hőcserélőt szerintem a legjobb volna úgy optimalizálni, hogy a teljes felületen történjen a hővisszanyerés. Így mindig a tömb külseje volna a leghidegebb, ez a kifelé történő hőveszteséget minimalizálná. A baj az, hogy ez elméleti konstrukciónak jó csak, de megvalósítani túl komplex és drága volna.

 

Szerk.: Na, számolgattam, csak az üveghab szigetelés ára 36.000 Euróra jött ki egy olyan hőtárolóhoz, ami képes volna napkollektorokkal kiváltani 1 kvótányi gázt.