Jakis czas temu runde po internecie zrobil wysokotemperatirowy akumulator cieplny.
Idea jego jest prosta. Solary produkuja energie elektryczna, ta energia uzyta w grzalkach nagrzewa do wysokich temperatur jakieś kamienie czy inny piach. Nastepnie energie z tego stosu sie pobiera i nagrzewa dom.
Wariantow tego pomyslu jest pare (krotko terminowe - generacja pradu przegrzana para, dlugo terminowe - rozladowanie powietrzem czy jakas tam ciekla sola itp.)
Zaczalem to liczyc i wyszlo mi jak ponizej.
Problemy jakie wymyslilem:
-po naladowaniu stos bedzie mial te 800 stopni. Dosyc duzo energii bedzie chcialo sie wydostac i w praktyce stala czasowa bedzie na tyle duza ze ten stos po prostu po wierzchu bedzie mial te temperature. Trudno to zaizolowac w sensownym wymiarze.
-rozladowanie za pomoca powietrza - moze byc trudne w polskich domach gdzie mamy glownie ogrzewanie wodne.
-Moze gdzies sie machlem w obliczeniach i calosc nie ma zupelnie sensu bo zle cos zalozylem/policzylem i zanizylem wyniki np. 10x?
Obliczenia:
-Zapotrzebowanie na energie rocznie - 4t wegla 20MJ/kg (5,5 kWh/kg)
-Temperatura maksymalna akumulatora - 800stopni - wziete z sufitu. Zalozylem ze w tej temperaturze wiekszosc materialow uzytych jest nadal stabilna.
-material akumulatora - beton i piasek
-zrodlo ciepla - grzalka elektryczna podpieta pod fotowoltaike.
-sprawnosc pieca weglowego - 50%
Teraz konstrukcja. W pomieszczeniu 3x3x3m - sciany betonowe plus wymurowane cegla, wylewamy dodatkowa kostke 2x2x2m. W kostce umieszzcamy mocowania na grzalki. Skoro trzeba nam 20kW Peak to tych grzalek trzeba by z 10-20 umieszczonych relatywnie rownomiernie. Odbior ciepla za pomoca tloczonego powietrza. Wdmuchujemy powietrze z pomieszczenia w sam akumulator (jesli grubo kamienny) albo w rury umieszczone nie za gesto (co 50-70cm), powietrze przed skierowaniem do domu mieszamy z powietrzem z pomiedzy zewnetrznego i wewnetrznego plaszcza.
I teraznajwiekszy problem jaki widze: W powiedzmy wrzesniu mamy akumulator nagrzany na maksa (zakladamy ze rownomiernie sie na te 800stopni rozlozylo wewnatrz). Wiec i jego powierzchnia bedzie miala z grubsza te 800stopni.
Ucieczka ciepla bedzie wtedy na poziomie
Zakladam ze pare innych rzeczy tu sie bedzie dzialo (sam dom bedzie izolowal, ziemia sie bedzie nagrzewac w kolejnych latach, na wiosne moze trzeba bedzie go jakos rozladowac jak sie okaze przewymiarowany zeby w lato nie umierac od nadmiaru ciepla). Moze lepiej go umiescic pod garazem? Nie wiem jak jest z trwaloscia grzalek. Musza wytrzymac prawie ciagla prace i trudno je bedzie wymienic jak akumulator jest naladowany.
Teraz koszta, Sama instalacja solarna to powiedzmy 120kpln Piwnica z akumulatorem to kolejne 30-40kpln.
Zakladajac ze nic sie nie uszkodzi to mamy powiedzmy 160kpln na 20 lat. Czyli z grubsza 8kpln na rok.
Grzakli nie powinny byc drogie ale nie wiem czy wytrzymaja ciagla prace caly rok-dwa-piec...
Dodatkowo trzeba wentylatory i jakis sterownik mieszajacy powietrze. To juz beda waciki.
Varianty:
-mozna zamiast piachu dac beton. On ma pi*oko 2x takie cieplo wlasciwe wiec i temperature mozna miec nizsza (dajmy na to 600stopni).
Mozna calosc luzno oblozyc ceglami poswiecajac nieco przestrzeni zmniejszy sie wydajnosc grzania akumulatora przez swoj plaszcz. Jakby puscic wentylacje grawitacyjnie to calosc bedzie dzialac sama.
Inny aspekt to po prostu zrobic mega gruby fundament i jego potraktowac jako akumulator. Tu tez jest ciekawie bo we wrzesniu/pazdzierniku podlogi beda naprawde gorace a woda gruntowa to bedzie wogole kupa zabawy z przewaga kupy. Ale dla niektorych moze byc do zrobienia.
Alternatywnie zrobic ten akumulator centralnie wewnatrz budynku i polegac w duzej mierze na przewodnosci przegrod. Latwo tez bylo by zrobic grawitacyjny obieg. Wada taka ze na oknach by sie skraplala woda...
I na koniec wspomniane straty. W zaleznosci od tego ile tej energii ucieknie trzeba by albo dodac paneli (tu juz sie robi cienko bo az tak duzych dachow zazwyczaj nie ma a ogrodek nie kazdy ma) albo dowymiarowac akumulator i spuscic mu temperature do powiedzmy 400 stopni. Ale wtedy sie powiekszy nieco jego powierzchnia. Dumalem nieco na temat uzycia jakiejs mieszanki meramzytu i kamieni zeby zmoderowac ucieczke ciepla ale nie jestem przekonany ze to dobry pomysl. To pomoze przy rozladowaniu ale zaszkodzi przy ladowaniu. IMHO bez sensu.
No nic, tyle moich przemyslen, ciekawym ile dodatkowych wad/problemow znajdziecie.
Caly sens tego pomyslu polega na tym ze fotowoltaika nagrzeje ten piach/kamienie, grzalki nie beda padac jak muchy a plaszcz akumulatora ne bedzie za bardzo przepuszczac ciepla.