Faházak szezonális hőtárolási lehetőségeinek modellezése

Horváth Tibor Faházak szezonális hőtárolási lehetőségeinek modellezése. Doktori értekezés, Nyugat-Magyarországi Egyetem.

[img]
Előnézet
PDF
Horvath_Tibor_PhD_disszertacio_2016.pdf

Download (6Mb) | Előnézet
[img]
Előnézet
PDF
Horvath_Tibor_PhD_tezisek_2016.pdf

Download (524Kb) | Előnézet
[img]
Előnézet
PDF
Horvath_Tibor_PhD_theses_2016.pdf

Download (525Kb) | Előnézet
[img]
Előnézet
PDF
Horvath_Tibor_PhD_disszertacio_2016.TextMark.pdf

Download (7Mb) | Előnézet

Absztrakt (kivonat)

Napjainkban a lakóépületek energiahatékonysága fontos szempont azok megtervezése és üzemeltetése során, ez a faházak esetében is így van. A mérsékelt és hideg éghajlati övben, a téli időszakban az épületekben felhasznált fűtési energia fedezése a hagyományos energiaformákon kívül (szén, földgáz, kőolaj, fa, stb.) történhet megújuló energiával is, bár ezek rendelkezésre állása nem mindig egyenletes. Napenergia hasznosítás esetén célszerű a nyári időszakban megkötött fölös energiát valamilyen formában eltárolni, s a fűtési igényt részben/egészben ebből fedezni. Ilyen energiatároló rendszerek már több évtizede léteznek, s számos kutatás folyik ezekkel kapcsolatban. Kutatásomban célul tűztem ki egy Ágfalván megépült könnyűszerkezetes faházban elhelyezett, szilárd töltetű, kísérleti, szezonális, szenzibilis hőtároló rendszer végeselem-modellezését és részben annak hőtechnikai szempontú optimalizálását. Munkám során, a felhasznált végeselem-szoftver sajátosságaiból adódóan, kidolgoztam két szűrési algoritmust, melyekkel mintegy 90%-kal csökkentettem a mérési adatokból számított felfűtési teljesítmény adatsor nagyságát, a fűtési görbe alakjának megtartása mellett, jelentősen lerövidítve a tranziens modellezés futási idejét. Egy egyszerűsített geometriájú modell segítségével megállapítottam, hogy a hőtárolóból történő hővisszanyerés sebességének változtatása jelentős hatással van a kifűthető időszak hosszára, ugyanakkor a háromrétegű hőszigetelés középső rétegét (FOAMGLAS) érintő vastagság-növelés az említett időszakot csekély mértékben befolyásolja. Az egyszerűsített modell eredményei szerint a hőtároló hővesztesége ~30-62% a vizsgált esetekben, azonban ennek mintegy háromnegyede konvektív jellegű, így a hőtömb épületben való elhelyezésekor ez is felhasználható a lakótér fűtésére. Az egyszerűsített geometriájú modellel végzett szakaszos felfűtési kísérlet validálása rámutatott, hogy ez a modell csak a kísérleti hőtároló kvalitatív jellemzésére megfelelő. A hőtani folyamatok pontosabb jellemzéséhez egy részletes geometriájú modellt állítottam fel, mely számos paramétert tartalmaz, így alkalmas optimalizálási feladatok futtatására. Ezzel a modellel három, egyenként 1 hetes időszakra vonatkozóan szimuláltam a hőtömb felfűtését, majd validáltam a kapott eredményeket. Megállapítottam, hogy a hőtárolóban fellépő hőtani folyamatok kvantitatív modellezéséhez elengedhetetlen az anyagjellemzők és a kezdeti hőfokeloszlás minél pontosabb megadása, utóbbihoz a hőmérő szenzorok számának és elhelyezésének alapos megtervezése szükséges. Számításokat végeztem a hőtároló hőcserélő egységének optimalizálásával kapcsolatban, és megállapítottam, hogy az eredeti felépítéshez képest a modellezett geometriai változatok mintegy 10%-os hatásfok-javulást jelentenek, továbbá a megvalósult eset 30%-os hatásfok növekedést okozott.

Mű típusa: Disszertáció (Doktori értekezés)
Doktori iskola: Faipari Mérnöki Kar (Sopron) > Cziráki József Faanyagtudomány és Technológiák Doktori Iskola
Tudományterület / tudományág: műszaki tudományok > anyagtudományok és technológiák
Magyar cím: Faházak szezonális hőtárolási lehetőségeinek modellezése
Angol cím: Modeling of seasonal thermal energy storage possibilities for wooden frame homes
Témavezető(k):
Témavezető neveBeosztás, tudományos fokozat, intézményEmail
Dr. Pásztory Zoltántudományos főmunkatárs, NYME SKK Természeti Erőforrások Kutató Központpasztory.zoltan@nyme.hu
EPrint azonosító (ID): 584
Publikációban használt név : Horváth Tibor
A mű MTMT azonosítója: 3135690
Dátum: 2016. nov. 02. 11:37
Utolsó módosítás: 2017. már. 20. 14:17
URI: http://doktori.nyme.hu/id/eprint/584

Actions (login required)

Tétel nézet Tétel nézet