|
Abstract:
|
Työssä on laadittu tietokoneohjelma, joka kuvaa kahteen eri vesivaraajaan kytkettyä kaksoislämmitysjärjestelmää. Energia tuotetaan aurinkokerääjillä, kattilalla tai sähkövastuksilla. Auringon säteilykomponentit ratkaistaan tunneittain annetuista säätiedoista. Rakennuksen lämmöntarve lasketaan ns. konduktanssimenetelmällä ja lämmön jakamiseen käytetään ilmalämmitysjärjestelmää. Kummassakin varaajassa on kerääjän ja käyttöveden lämmönsiirtimet, joiden toimintaa tehostetaan niiden ympärille sijoitetuilla sylinterimäisillä virtausohjaimilla. Mallissa kuvataan varaajien lämmönsiirtimet ulkopuolisina vastavirtalämmönsiirtiminä. Varaajien käyttäytymistä simuloidaan kohdalla eri menetelmällä, kiinteän ja liukuvan rajapinnan malleilla. Jälkimmäinen vastaa paremmin varaajien fysikaalista käyttäytymistä, mutta pienillä varaajatilavuuksilla kiinteän rajapinnan menetelmä on käyttökelpoisempi. Varaajat jaetaan kahteen osaan, joilla molemmilla on oma toisesta poikkeava lämpötilansa. Taseyhtälöt johdetaan sekä ylä- että alaosille. Ne ratkaistaan muuttamalla derivaatat eteenpäin otetuiksi differensseiksi ja iteroimalla yhtälöt halutulla tarkkuudella. Ohjelmalla mitoitetaan aurinkojärjestelmän lämmönsiirtimet varaajissa. Mitoitusperiaatteeksi otetaan konduktanssien vaikutuskerääjältä hyödyksi saatavaan energiaan. Toisena käyttökohteena tarkastellaan sähköenergian käyttöönoton merkitystä kattilan käyttökertoihin. Saatuja tuloksia verrataan myös muissa tutkimuksissa esitettyihin tuloksiin. Ohjelma on rakennettu useista aliohjelmista, joten sitä voidaan helposti muuttaa käytettäväksi myös muunlaisissa järjestelmissä. /Kir10 |