hrvatski

Određivanje toplinskih svojstava tla primjenom optičkih kabela

Iskorištavanje topline tla kao obnovljivog izvora energije učestala je pojava u najrazvijenijim zemljama svijeta. Plitki geotermalni potencijal, odnosno niskoentalpijska geotermalna energija, predstavlja oblik koji zbog temperaturne razine nije moguće direktno iskorištavati, već se za potrebe grijanja i hlađenja koriste sustavi dizalica topline povezanih s tlom. Prilikom rada dizalice topline proces izmjene topline s tlom nestacionarne je prirode i kao posljedicu ima promjene toplinskog stanja tla. Kako takav sustav ne bi u višegodišnjem radu umanjio geotermalni potencijal i doveo u pitanje ekonomsku isplativost potrebno je provesti pravilno dimenzioniranje sustava. Osnovne smjernice za dimenzioniranje sustava mogu se pronaći u stručnoj literaturi i normama (kao npr. HRN EN 15450: Heating systems in buildings - Design of heat pump heating systems) koje razlikuju dva osnovna slučaja: mali sustavi za grijanje, instaliranog kapaciteta do 30 kW i veliki sustavi preko 30 kW. Za prvu grupu dimenzioniranje se vrši tablično metodom analogije prema očekivanom sastavu tla te broju radnih sati, dok je za dimenzioniranje većih sustava nužno provesti mjerenje toplinskog odziva tla (MTO) kako bi se odredila toplinska svojstva tla na traženoj lokaciji. Prilikom mjerenja toplinskog odziva tla određuju se polazna i povratna temperatura medija i predani toplinski tok te se primjenom odgovarajućeg matematičkog modela mogu izračunati efektivna toplinska svojstva: toplinska provodnost tla i toplinski otpor bušotine. Uz ranije navedeni klasični način određivanja toplinskih svojstava tla, postoji i tzv. Distributivno mjerenje toplinskog odziva tla (engl. Distributed Thermal Response Test). Osnovna razlika između ova dva načina određivanja toplinskih svojstava tla jest što se kod potonjeg u bušotinski izmjenjivač topline ugrađuje optički kabel i toplinska se svojstva tla određuju duž bušotinskog izmjenjivača. Primjena optičkog kabela i uređaja za distributivno mjerenje temperature omogućuju prikupljanje većeg broja podataka, prije svega točne nedirnute temperature tla i vertikalne distribucije toplinskih svojstava po dubini izmjenjivača te utvrđivanje drugih pojavnih oblika kao što su podzemni tokovi ili nedostatak materijala ispune. Veća količina prikupljenih podataka omogućuje točnije dimenzioniranje sustava jer poznavanjem svojstava tla na lokaciji i toplinskog otpora bušotinskog izmjenjivača topline moguće je provesti simulaciju rada sustava i utjecaj istog na toplinsko stanje tla u višegodišnjem radu. Prvo distributivno mjerenje toplinskog odziva tla u Hrvatskoj provedeno je od strane stručnjaka s Fakulteta strojarstva i brodogradnje u sklopu projekta Istraživanje i promocija plitkih geotermalnih potencijala u Republici Hrvatskoj.

distributivno mjerenje temperature ; mjerenje toplinskog odziva tla ; distributivno mjerenje toplinskog odziva tla

nije evidentirano