Naslov
Parametarska analiza bušotinskog izmjenjivača topline u tlu
(Parametric analysis of the ground borehole heat exchanger)

Autori
Boban, Luka

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
24.01

Godina
2014

Stranica
83

Mentor
Soldo, Vladimir

Ključne riječi
dizalice topline povezane s tlo; bušotinski izmjenjivač topline
(groud source heat pumps; borehole heat exchanger)

Sažetak
Bušotinski izmjenjivači topline (BIT) u obliku U- cijevi najčešće su korišteni izmjenjivači za iskorištavanje plitkog geotermalnog potencijala. Jedan takav izmjenjivač topline ugrađen je u sklopu Fakulteta strojarstva i brodogradnje i rezultati ispitivanja toplinskog odziva tla na tom bušotinskom izmjenjivaču obrađeni su analitičkim modelom linijskog izvora topline. Izračunate su vrijednosti toplinske provodnosti od 1, 695 W/(m K) i toplinskog otpora bušotine od 0, 073 (m K)/W. Daljnjom obradom analizirani su prethodno opisani utjecajni parametri na rad BIT-a i na rezultate ispitivanja toplinskog odziva tla. Uočeno je da očitanje srednje temperature medija u BIT-u u rasponu ±0, 3 °C rezultira rasponom promjene toplinskog otpora od ±10%, a očitanje predanog toplinskog toka u rasponu od ±2% rezultira jednako postotnim povećanjem toplinske provodnosti i smanjenjem toplinskog otpora. Raspon toplinskog otpora od ±10% daje i pretpostavka vrijednost temperaturne provodnosti a u rasponu od ±20%, veličina koju je potrebno pretpostaviti kako bi se linearnom regresijom odredila vrijednost otpora bušotine. Temperaturna provodnost vezana je i uz trajanje prijelaznih pojava i što je provodnost veća to je brže postizanje ravnotežnog stanja te je i aproksimacija eksponencijalnog integrala u intervalu mjerenja točnija. Podatci prikupljeni ispitivanjem toplinskog odziva tla korišteni su i za provjeru rezultata dobivenih analitičkim modelom u TRNSYS-u čiji se model BIT-a zasniva na DST analitičko-numeričkom modelu. Dobivena vrijednost toplinske provodnosti od 1, 805 W/(m K) viša je od one dobivene modelom linijskog izvora vjerojatno zbog odstupanja BIT-a od projektnih parametara prilikom izvedbe (kontakt ispune, okomitost i sl.) što su pojave koje analitički model ne prepoznaje pojedinačno, ali ih sve obuhvaća u sklopu efektivne vrijednosti toplinske provodnosti. Dobivene vrijednosti toplinske provodnosti i toplinskog otpora bušotine korištene su kao ulazni podaci za program EED za simulaciju višegodišnjeg rada sustava s BIT-om. Program se temelji na Eskilsonovim g-funkcijama i za zadana ograničenja temperature medija u BIT-u i odabranu geometriju polja BIT-ova računa potrebnu dubinu pojedinog izmjenjivača. Za utjecajne parametre i raspone njihovih vrijednosti, te za zadani objekt, simulacijom 30 godišnjeg rada sustava dobiven je raspon potrebne ukupne duljine izmjenjivača od -3 do 7, 4 % u odnosu na analitičko rješenje.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA