Před realizací experimentálního úložiště tepla pod objektem komunitního centra v městysu Žernov, jsme provedli komplexní simulační modelování, které nám umožnilo analyzovat různé varianty jeho fungování a optimalizovat jeho výkon.
Hlavní cíle odborného modelování:
1. Prokázat schopnost úložiště uchovat teplo po dlouhou dobu a zjistit jeho tepelné ztráty.
2. Stanovit průběh teplot v úložišti během několika let, aby bylo možné efektivně plánovat využití uložené energie.
3. Posoudit vliv teplot na konstrukci budovy, do které je úložiště zabudováno, a ověřit jeho statickou stabilitu.
4. Optimalizovat vrstvení materiálů, které zajišťují efektivní akumulaci a řízené uvolňování tepla.
Průběh simulací a výpočtů
Pro výpočty jsme využili pokročilé termodynamické a statické simulace, které umožnily sledovat:
● Distribuci tepla v úložišti v různých ročních obdobích.
● Vliv teplotních výkyvů na okolní konstrukce, včetně základů stavby.
● Tepelnou vodivost materiálů v úložišti a jejich chování při dlouhodobém zatížení.
● Tepelné ztráty do okolní zeminy a možnosti jejich minimalizace.
Výpočty ukázaly, že úložiště dokáže udržet značné množství energie po dobu několika měsíců, přičemž teplotní stabilita umožňuje efektivní využití uloženého tepla na vytápění objektu bez potřeby externích zdrojů.
Posouzení vlivu na konstrukci budovy
Jedním z klíčových aspektů simulací bylo statické hodnocení vlivu teplotních změn na konstrukce budovy. Statik posoudil:
● Dilataci materiálů v základech při dlouhodobém vystavení vyšším teplotám.
● Možnost tepelných deformací, které by mohly ovlivnit stabilitu stavby.
● Celkovou únosnost konstrukce při různých režimech ukládání a uvolňování tepla.
Díky těmto analýzám bylo možné navrhnout bezpečné řešení, které zajistí dlouhodobou stabilitu stavby i při využívání hmotového úložiště jako hlavního zdroje tepla.