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% (https://czysteogrzewanie.pl/jak-to-sie-robi/co-za-d
uzo-to-niezdrowo-dobor-mocy-kotla-weglowego/)

W 4tonach wegla mamy
5,5kWh*4000=22000kWh
Zakladajac brak strat (dla uproszczenia - dodam je na koncu) i wydajnosc jak tutaj
(https://kotly.pl/instalacja-fotowoltaiczna-ile-prad
u-ze-slonca/) wychodzi mi ze trzeba by instalacji na jakies 20-30kW Peak czyli
120-160m2 - do zrobienia. Cena - jakies 100-150kpln
(https://fotowoltaikaonline.pl/ceny-paneli-sloneczny
ch/10kw)

Teraz akumulator. Te 22000kWh to 79200000J
cieplo wlasciwe piasku to 880J/kg
79200000[J]/880[J/(kg*C)]/700[C]
czyli trzeba jakies 10ton piasku
czyli 6m3 (http://iletowazy.pl/piasek-suchy-kalkulator/)
To daje bok kostki szesciennej na poziomie 2m samego akumulatora.
(tu zakladam ze sie bardzo nie machlem)
Czyli dalo by sie zamontowac pod domem a panele albo nad albo w ogrodku.
O ile sie gdzies nie machlem

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
(https://budowlaneabc.gov.pl/charakterystyka-energet
yczna-budynkow/kalkulatory/calc-wpc/)
Beton (lambda 1,7) - przegroda 30cm.
3W/(m2*C) - czyli jakies 57kW
Dodanie warstwy welny mineralnej (10cm) obniza te ucieczke z grubsza do 6-7kW,

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.