Magazynowanie nadwyżki ciepła z tunelu foliowego w akumulatorze ze złożem kamiennym

W pracy w oparciu o dostępną literaturę, scharakteryzowano kierunki badań prowadzonych w różnych ośrodkach naukowych z zakresu ogrzewania szklarni z wykorzystaniem źródeł energii odnawialnej. Dla rozważanego systemu (tunel laboratoryjny wraz z akumulatorem ze złożem kamiennym) przedstawiono zależności wykorzystane do oszacowania ilości energii (magazynowanej w postaci ciepła) z wnętrza tunelu oraz do określenia wielkości akumulatora ciała stałego. W wyniku przeprowadzonych obliczeń stwierdzono, że potencjalna dobowa ilość ciepła do zmagazynowania dla analizowanych wartości warunków zewnętrznych mieściła się w granicach od 0,37 MJ*m-2 do blisko 1,72 MJ*m-2 .(odpowiednio dla dnia pochmurnego oraz dnia słonecznego). Obliczenia przeprowadzono zakładając, że temperatura wewnątrz obiektu nie przekracza 24°C zaś deficyt ciśnienia pary wodnej (jako różnica między aktualnym ciśnieniem a ciśnieniem w stanie nasycenia) będzie równy 4hPa. Dla uzyskanych wyników, w oparciu o największą wartość współczynnika determinacji; znaleziono zależność (określoną estymacją nieliniową metodą quasi Newtona przy zachowanym współczynniku zbieżności 0,001) ujmujące związek między ilością ciepła a temperaturą otoczenia i sumą energii promieniowania słonecznego. Po przeprowadzeniu analizy i badań weryfikacyjnych w warunkach laboratoryjnych, zaproponowano niezbędną powierzchnię i objętość złoża akumulatora.

The work, basing on available literature describes directions of research carried out in different scientific centres concerning heating a greenhouse with renewable energy sources. For the system concerned (a laboratory tunnel along with a rock-bed storage) dependencies used to estimate the amount of energy (stored in the form of heat) from the inside of a tunnel and to determine the size of a solid body storage were presented. As a result of calculations, it was determined that potential daily amount of heat for storing for the analysed values of the external conditions was within limits ranging from 0.37MJ*m-2 to almost 1.72 MJ*m-2 (respectively for a cloudy day and a sunny day). Calculations were carried out assuming that the temperature inside the facility does not exceed 24°C while steam pressure deficiency (as a difference between actual pressure and pressure in a saturation point) will be equal to 4hPa. For the obtained results, on the basis of the highest value of the coefficient of determination a relation was found (determined by non-linear estimation by a quasi-Newton method while maintaining convergence coefficient 0.001) presenting a relation between the heat amount and the temperature of surroundings and the solar radiation energy sum. Upon carrying out an analysis and verification research in laboratory conditions, indispensable area and the volume of the storage bed was suggested.