Napkollektoros és geotermikus fűtési rendszerek - földhő-akkumulátort kiszámítva
A földhő akkumulátora kiszámítása nyitott fenékkel.
A legegyszerűbb szezonális hőelem lehet a ház alatt, ha. például a ház peremén (vagy a ház körül vak környékén), hogy egy fűtőtestet 2-3 méter mélyre ássanak. Ha otthon (vagy a pincében a padló alatt az 1. emeleten vagy az alagsorban a földön,), hogy nyúlik a cső elvén vizes padlófűtés származó napkollektorok, akkor kap egy hőtároló nyitott alsó, térfogatmennyiséggel területén épület megszorozva a hőszigetelés magasságával a kerület mentén.
A felmelegedő hő belép a házba, és ezért hasznosnak tekinthető, a hő elhagyja a házat. a föld belsejében, elveszettnek tekintjük. Meg kell becsülni ezt a hőveszteséget.
Forduljunk a talajban fellépő időszakos hőmérsékleti ingadozások terjedéséhez, amit homogén féltérnek tekintünk (a hőelemek oldalfalain keresztül történő hőveszteségek nullának számítanak).
Találjuk meg az egydimenziós hőegylet határolt megoldását:
a = négyzetgyök (k / s * # 961;)
k a hővezető tényező együtthatója
c a talaj hőteljesítménye, # 961; - a talaj sűrűsége
u (0, t) = A cos (# 969; t) (2)
Az oldat neve:
ahol # 969; = 2π / T - expozíciós idő.
megfelel a hőegyletnek és a határállapotnak (2). A (3) képlet a megjelöléstől függően nem egy, hanem két függvényt határoz meg. Azonban csak a mínuszjelnek megfelelő függvény felel meg a korlátok követelményének. Így a hőcserélő probléma megoldása a hőgyűjtő alján keresztül a következő formában érhető el:
A kapott megoldást elemezve a következő következtetéseket vonhatjuk le.
Ha a hőelem felszíni hőmérséklete időnként megváltozik, akkor a melegítő zóna mögötti mélységben a hőmérsékleti ingadozások ugyanolyan időtartammal vannak beállítva, és:
1. Az oszcillációk amplitúdója exponenciálisan csökken a mélységgel
azaz ha a mélységek aritmetikai progresszióban nőnek, akkor az amplitúdók csökkennek a geometriai progresszióban (az első Fourier-törvény).
Ez a képlet azt mutatja, hogy a fő hő a felső (felmelegedett) részében koncentrálódik. És nagyon gyorsan csökken. Ezért a nyári időszakban a felhalmozott hő fő része. télen a fűtési rendszer közvetlen ellátása vagy hőszivattyú segítségével kioldható.
A hőgyűjtőnek a vályoghoz való szabványos töltése így fog kinézni: