Posouzení vlivu akumulační podlahy na tepelnou stabilitu místnosti

Abstract

Cílem této práce je mimo jiné posouzení reálného využití sluneční energie k soběstačnému vytápění bez dodávek dalších externích konvenčních zdrojů. Posouzení je provedeno formou simulace vytvořeného jednouzlového výpočetního modelu moderní dřevostavby. Pro tento účel byl vytvořen experimentální model akumulační podlahy, na kterém bylo zkoumáno její teplotní chování při integraci elektrické topné rohože. Pro zlepšení jejích akumulačních schopností byla také vytvořena vlastní receptura betonu obsahující látky s fázovou přeměnou. Na základě provedených experimentů byla následně provedena validace s výpočetním modelem, a provedeny celoroční simulace ke zhodnocení tepelné stability, potřeby tepla na vytápění a reálné soběstačnosti budovy. Po vyhodnocení experimentálních měření bylo zjištěno, že využití látek s fázovou přeměnou je sice možné, ovšem množství použitého materiálu je výrazně limitováno klesající pevností vyrobené směsi. I přesto byla pomocí experimentálního modelu provedena měření teplotního chování a na jeho základě provedena kalibrace výpočetního modelu. Provedením celoročních simulací potřeby energie na vytápění se dospělo k faktu, že při značně zjednodušeném systému řízení a nedostatku slunečního záření v zimním období není možné v posuzovaném objektu udržet vhodné podmínky k trvalému bydlení. Z hlediska tepelné stability se akumulační podlaha projevila jako relativně významný prvek pasivní tepelné ochrany budov v letním období.

The diploma thesis concern on evaluation of solar energy usage for self-sufficient heating, without any supply from external sources. Assessment is made through simulation with effective capacitance model of modern wooden house. For this purpose was created an experimental model of accumulative floor, which thermal behavior by integration of electric heating mats was examined. For improvement of accumulative capacity was designed special concrete mixture with Phase Change Material (PCM). After measurements on real samples was made a validation between measurement and effective capacitance model. Yearlong simulation for evaluation of heat stability the self-sufficient house was also made. After main evaluation of experiment results, was found, that usage of PCM's is at one hand possible, but at other hand is quantity of used material limited by decreasing compressive strength of concrete with PCM. Regardless was with use of experimental sample measured heat transfer and on that results validation of computational model was made. Results of yearlong simulation of demand for heat bring us knowledge, which in case of major simplified control system and insufficient solar radiation in winter period is impossible in examined wooden building hold suitable living conditions. From perspective of heat stability is accumulative floor relatively significant part of passive heat protection of building in summer period.