belépés / regisztráció
2020. december 4. péntek
Aktuális lapszám

Aktív hőszigetelés II.

Az első részben bemutattuk az aktív hőszigetelés elméletét és működését. A mostani részben bemutatjuk az aktív hőszigetelést a hőáramok tükrében.

 

Hőáramlás az aktív hőszigetelésű épületszerkezetben télen (1. ábra)

Ez az eset akkor áll fenn, ha a hőelosztó rétegben a külső hőmérsékletnél és egyidejűleg az aktív hőszigetelés hőelosztó rétegben kialakult hőmérsékletnél is magasabb, de a belső hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékletet tudunk biztosítani. ti>tf>tfo>te

A belső tér hővesztesége aktív hőszigetelés nélkül Q0=U0(ti–te)
A belső tér hővesztesége aktív hőszigeteléssel Qi=Ui(ti–tf)
Az aktív hőszigetelő rétegbe vezetett hőmennyiség Qf=Q0–Qi

Hőáramlás az aktív hőszigetelésű épületszerkezetben nyáron, a külső hőterhelés csökkentésével (2. ábra)

Ez az eset akkor áll fenn, ha a hőelosztó rétegbe a külső hőmérsékletnél alacsonyabb, de a belső hőmérsékletnél magasabb hőmérsékletet tudunk biztosítani. te>tf>ti

A talajba vezetett külső hőterhelés hőmennyisége Qf=Ue(te–tf)=Q0–Qi
A talajba vezetett külső hőterhelés hőmennyisége Q0=U0(te–ti)
A belső térbe jutó külső hőterhelés hőmennyisége Qi=Ui(tf–ti)

Hőáramlás az aktív hőszigetelésű épületszerkezetben nyáron, a külső hőterhelés megszüntetésével és a belső tér hűtésével (3. ábra)

Ez az eset akkor áll fenn, ha a hőelosztó rétegbe mind a külső, mind pedig a belső hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékletet tudunk biztosítani. tf<ti<tfo<te

A belső térbe jutó külső hőterhelés aktív hőszigetelés nélkül Q0=U0(te–ti)
A belső térből elvont hőmennyiség aktív hőszigeteléssel Qi=Ue(ti–tf)
Aktív hőszigetelés esetén ezt a hőmennyiséget vezetjük a talajba Qf=Qo+Qi

Aktív hőszigetelés hőáramlási viszonyai a csőkígyó helyzetének függvényében (4. ábra)

Amennyiben egy adott hőmérsékletet tudunk biztosítani az aktív hőszigetelő rétegben, tf=const.
akkor a belső tér hővesztesége a hőelosztó réteg helyétől függ a falszerkezetben. Ui2>Ui1 Qi1<Qi2

A belső tér hővesztesége aktív hőszigetelés nélkül Q0=U0(ti–te)
A belső tér hővesztesége aktív hőszigeteléssel (1) Qi1=Ui1(ti–tf)
A belső tér hővesztesége aktív hőszigeteléssel (2) Qi2=Ui2(ti–tf)
Az aktív hőszigetelő rétegbe vezetett hőmennyiség Qf=Q0–Qi

Hőáramlás az aktív hőszigetelésű épületszerkezetben az aktív hőszigetelő réteg hőmérsékletének függvényében (5. ábra)

Amennyiben adott az aktív hőszigetelés hőelosztó rétegének helyzete a falszerkezetben, akkor a belső tér hővesztesége a hőelosztó réteghőmérséklettől függ

tf1>tf2 Qi1<Qi2
Qi1=Ui(ti–tf1)
Qi2=Ui(ti–tf2)

A belső tér hővesztesége aktív hőszigetelés nélkül Q0=U0(ti–te)
A hőszigetelő rétegbe vezetett hőmennyiség (2) Qf2=Q0–Qi2
A hőszigetelő rétegbe vezetett hőmennyiség (1) Qf1=Q0–Qi1

A 4. és az 5. ábrán látható energiaáramok tartalmazzák a találmány lényegét:

Adott külső feltételek esetén hol legyen a cső a falban (hőtechnikai feltételek alapján), vagyis Uo/Ui viszonya?

A négy legfontosabb tényező:

  1. Milyen a belső hőmérséklet?
  2. Milyen a külső hőmérséklet?
  3. Milyen hőmennyiséget tudunk a hőelosztó rétegbe juttatni?
  4. Az első három tényező hatására milyen hőmérséklet alakul ki a hőelosztó rétegben?

Az aktív hőszigetelés egy önszabályzó, dinamikus rendszer, melyben mindig kialakul a hőtechnikai egyensúly. A természetben a Nap a talaj felszínét tavasztól őszig felmelegíti, a csapadék ezt a hőmennyiséget a talaj mélyebb rétegeibe juttatja, majd télen a talaj ezt a hőmennyiséget adja vissza a felszínnek. Az aktív hőszigetelésű épület ugyan ezt csinálja azzal a különbséggel, hogy az épület teljes felületén begyűjtött napenergiát közvetlenül a talaj mélyebb tétegébe juttatja, ott eltárolja, majd szükség esetén az épület szerkezetébe visszajuttatja.

A találmány egyik legnagyobb jelentősége, hogy az energia tárolását és hasznosítását a természetes folyamatnál gyorsabban, egy alacsony hőmérsékleti sávban tudja végezni. Ennek következtében több napenergiát tud eltárolni, mint egyébként a természetes folyamatok, és az alacsony tárolási hőmérséklet miatt kisebb a betárolt hőmennyiség vesztesége. A föld akkumulátor töltése és ürítése egy megújuló ciklikus folyamat, ami teljes mértékben harmonizál a természet körfolyamatával. A napenergia tárolásához és kinyeréséhez csak a talaj felső rétegét veszi igénybe, megkímélve ezáltal a talaj vízzáró rétegeit és az ivóvíz készlet tisztaságát.

Az aktív hőszigetelésű ház egyrészt „Napház” jellegű, mert az épület teljes külső határoló szerkezete gyűjti be a napenergiát, valamint egyúttal „Földház” jellegű is, mert a talaj hőmérsékletével burkolja be az egész házat. Ez az a ház, amiben évszakoktól függetlenül mindig tavasz van.

Bárkányi Tamás
okl. gépészmérnök

Bárkányi Ádám
tanácsadó

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam