Wie kann ich meinem Haus thermische Masse hinzufügen?

Wir sind Teil eines Echtzeit-Preisprogramms mit unserem Stromversorgungsunternehmen, und eine gute Strategie zum Ausgleich des Stromverbrauchs während Spitzenlastzeiten besteht darin, das Haus vorzukühlen. Je mehr Speichermasse unser Haus hat, desto effektiver wird die Vorkühlung.

Ich habe über Phasenwechselmaterialien und das Versprechen von Thermal Core PCM-Trockenbauwänden gelesen, aber es scheint, als ob die Entwicklung zu einem kommerziellen Produkt in absehbarer Zeit nicht stattfinden wird. Ich habe verschiedene Gefäße mit Raumtemperatur-PCMs zum Verkauf gesehen , aber ich habe keine Ahnung, wie viel ich kaufen müsste, um einen spürbaren Unterschied in der thermischen Masse eines Hauses zu machen.

Gibt es eine praktische Möglichkeit, meinem Haus thermische Masse hinzuzufügen? Ich habe von Leuten gehört, die vorschlagen, große Wasserfässer hinzuzufügen, obwohl ich wegen der Möglichkeit von strukturellen Schäden und / oder Leckagen misstrauisch wäre. Ich habe auch überlegt, unsere Seite mit Ziegeln zu beladen, aber ich bin mir nicht sicher, wie viel ich sicher hinzufügen könnte, ohne erneut auf strukturelle Bedenken zu stoßen.

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Ich habe etwa 50 55-Gallonen-Fässer in meinem Keller gestapelt, alle mit Wasser gefüllt. Sie sind entlang unserer nördlichen Kellerwand übereinander gestapelt (untere Reihe/obere Reihe). Ich habe zwei bodenmontierte Ventilatoren, einen drückenden, einen ziehenden, der im Balkenhohlraum im Erdgeschoss montiert ist (von oben sehen sie nur aus wie bodenmontierte Kaltluftrückführungen). Tagsüber zirkulieren die Ventilatoren die Luft im Haus. Unser Ofen hat an der Kaltluftrückführung eine Bypass-Tür, die eine Tür in die Keller-Kaltluftrückführung öffnet. So zieht im Sommer der Ofenventilator (an 365 Tagen im Jahr) die gesamte Zuluft aus dem Keller. Bei so viel Luft aus dem Keller laufen unsere 2- bis 3-Tonnen-Klimaanlagen vielleicht 6 Tage im ganzen Sommer.

Das System ist günstig im Betrieb (etwa 1/4 unserer Kühlkosten nur mit den AC-Einheiten). Ich habe alle Fässer für ungefähr 200 Dollar bekommen, und ich habe jahrelang Notwasser, wenn ich es brauche. Außerdem wird mein Haus nicht von einem Sturm weggeweht.

Vielleicht möchten Sie erwägen, die Fässer mit "Flossen" zu versehen, um die Wärmeaustauschrate zu erhöhen. Fun-Projekt, wenn nichts anderes :-)
Mit seiner guten Wärmeleitfähigkeit und hohen Wärmekapazität ist Wasser eine bemerkenswert gute Wahl, um thermische Masse hinzuzufügen.
Sie haben jedoch nur Notfall-Grauwasser - es sei denn, Sie reinigen Ihr Wasser routinemäßig und / oder haben Wasserreinigungstabletten und dergleichen zur Hand :)
Das scheint eine Menge kubisches Filmmaterial zu sein, das dieser Aufgabe gewidmet ist ...
@keshlam - der Trick ist die Trägheit des Systems. mehr Masse = kleinere Temperaturschwankungen. Es funktioniert wirklich gut, und obwohl es viele Drums gibt, nimmt es wirklich nicht so viel Platz ein. Es ist nur ein Keller - wofür willst du es sonst benutzen?

Ein langweilig langweiliger Ansatz ist doppelter Trockenbau (und wählen Sie nicht den leichten Typ), obwohl dies häufiger beim Bauen oder Umbauen / Umbauen als als Nachrüstung ohne weitere Umbauten / Umbauten erfolgt. Es fügt der Innenstruktur einfach und unauffällig eine erhebliche Masse hinzu.

Bang for the buck, und in den meisten Fällen gewinnt das Wasser Pfund für Pfund. Viel höhere thermische Masse als ein äquivalentes Pfund Mauerwerk. Obwohl mir nicht bekannt ist, dass viele Wohnanwendungen dies tun, könnten Sie sicherlich einiges an Kühlung speichern, indem Sie Eis außerhalb der Spitzenzeiten einfrieren und während der Spitzenzeiten Luft darüber blasen. https://en.wikipedia.org/wiki/Ice_storage_air_conditioning

Abgesehen von den Kosten sind die meisten Raumtemperatur-PCMs in einer Weise "wachsbezogen", was bedeutet, dass sie brennbar sind. Das wird besorgniserregend, wenn man über genug spricht, um in Ihrem Haus einen Unterschied zu machen, und nicht über eine persönliche Kühlwestenanwendung.

Nach dem, was ich gelesen habe (auf Wikipedia), sind die organischen PCMs diejenigen, die typischerweise brennbar sind. Ein Vorteil von PCM gegenüber Wasser oder anderen Nicht-PCM besteht darin, dass das erforderliche Volumen um mehr als eine Größenordnung kleiner ist. Ich habe gerade ein Unternehmen (swerod.com) gefunden, das ein Material verwendet, das speziell für die Energiespeicherung zu Hause (bei verschiedenen Temperaturen) entwickelt wurde und Berichten zufolge die bis zu 15-fache Kapazität von Wasser liefert.
Zu Ihrer Information, die Wärmekapazität einer 13 mm dicken Putzschicht mit 30 % Mikrokapselgehalt (nicht brennbar) soll der einer 150 mm dicken Mauerwerkswand entsprechen.

Dieser Artikel enthält hervorragende Informationen zur Maximierung der thermischen Masse:

Phasenwechselmaterialien (PCMs):

Es besteht ein wachsendes Interesse an der Verwendung von PCMs als leichter Ersatz für thermische Massen im Bauwesen. Alle Materialien erfordern eine große Energiezufuhr, um ihren Zustand zu ändern (dh von fest zu flüssig oder von flüssig zu gasförmig). Diese Energie ändert nicht ihre Temperatur – nur ihren Zustand. Aus diesem Grund wird sie „latent“ (dh latente Schmelz- oder Verdampfungswärme) genannt. Phasenwechseltemperaturen variieren enorm zwischen den Materialien.

Phasenwechselmaterialien oder PCMs können ein nützlicher leichter Ersatz für thermische Masse sein.

Materialien, die zwischen 25° und 35°C schmelzen, sind sehr nützlich, um passive Solargewinne zu speichern. Jeder Temperaturanstieg über ein gewünschtes thermisches Komfortniveau hinaus wird vom PCM absorbiert, wenn es schmilzt. Diese Energie bleibt gespeichert, bis sich das PCM bei sinkenden Temperaturen in der Nacht wieder zu verfestigen beginnt. Beim Erstarren gibt es die gespeicherte Wärme ab.

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Beispielsweise soll die Wärmekapazität einer 13 mm dicken Putzschicht mit 30 % Mikrokapselanteil der einer 150 mm dicken Mauerwerkswand entsprechen.

PCM oder wassergefüllte Behälter haben eine viel größere Wärmespeicherkapazität als Mauerwerk und können als Massenersatz verwendet werden. PCMs sind viel leichter als Mauerwerk. Wasser hat die doppelte Speicherkapazität von Beton und durch die Konvektion im Behälter sind die Eindringraten wesentlich höher. So kann Wasser mit deutlich weniger Masse und Masse eine ähnliche Speicherkapazität wie Mauerwerk liefern. Dementsprechend können beide kostengünstige Massenoptionen für Obergeschosse sein, da sie keine (oder weniger) zusätzliche strukturelle Unterstützung erfordern.

Wassergefüllte Balustraden bieten als Teil dieses Mezzanine-Balkons reichlich thermische Masse.

Foto: Mike Cleaver, Cleveres Design

Wassergefüllte Balustraden bieten als Teil dieses Mezzanine-Balkons reichlich thermische Masse.

Die einzige gute Lösung, die ich kenne, ist ein geothermischer Pumpspeicher. Bei diesem System wird ein Thermalbrunnen verwendet, um Wärme unterirdisch zu speichern, und eine Wärmepumpe wird verwendet, um Energie zwischen dem Haus und dem Boden zu bewegen. Wenn es Ihre lokale Geologie zulässt, kann Ihre Klimaanlage damit theoretisch im Sommer Wärme speichern, die im Winter zurückgewonnen werden kann.

Beachten Sie, dass die thermische Masse hier die des Hauses selbst übersteigen kann ...

Ich habe Freunde, die ein solches System installiert hatten, aber ich habe weder gehört, dass sie sich darüber beschwerten noch davon begeistert waren. Ich kann Fragen...

Entschuldigung, als ich praktisch sagte, meinte ich relativ niedrige Kosten. Geothermie kommt für mich nicht infrage, ganz zu schweigen davon, dass ich nicht will, dass mein Garten abgerissen wird. Ich hatte auf etwas gehofft, das ich selbst tun könnte, z. B. PCM-Kanister bestellen, Fässer mit Wasser füllen, Räume mit zusätzlichen Ziegeln füllen usw.
Ein weiterer Gedanke; Die Erdwärme fügt dem Haus nicht direkt Wärmespeicher hinzu, sie kühlt nur den Wärmespeicher, der dem Haus als Nebenprodukt der Installation des Erdwärmesystems hinzugefügt wurde.
Ich bin mir nicht sicher, was du sagst, @glenviewjeff. Der springende Punkt des Thermalbrunnens ist, dass er die thermische Masse des umliegenden Bodens zu der des Hauses hinzufügt und somit die Fähigkeit erhöht, Temperaturunterschiede zu speichern.
Wie kann ich meinem Haus thermische Masse hinzufügen?
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