1. Wstêp... 9 Literatura... 13

Transkrypt

1 Spis treœci 1. Wstêp... 9 Literatura Potencja³ cieplny i sposoby udostêpniania ciep³a Ziemi Parametry charakterystyczne dla potencja³u cieplnego Ziemi Rozk³ad pola temperaturowego na terenie Polski ród³a ciep³a Najwa niejsze sposoby udostêpnienia energii geotermalnej Wody termalne Gor¹ce suche ska³y Wysady solne Otworowe wymienniki ciep³a Koncepcja wykonywania otworowych wymienników ciep³a w palach noœnych Mo liwoœci zagospodarowania ciep³a górotworu i wody w kopalniach Podsumowanie Literatura Metodyka oceny potencja³u cieplnego górotworu Metodyka wyliczania iloœci ciep³a wokó³ otworu W³asnoœci termiczne ska³ Hydrogeologiczne uwarunkowania wymiany ciep³a w wymiennikach otworowych Uwarunkowania pola hydrodynamicznego w warstwach wodonoœnych Pola temperaturowe w œrodowisku wód podziemnych Wp³yw czynników geologicznych na mo liwoœæ wykorzystania ciep³a niskotemperaturowych wód podziemnych

2 Opracowanie za³o eñ do modelu matematycznego pracy otworowego wymiennika ciep³a w zakresie filtracji wody w oœrodku porowatym Modelowanie filtracji wód w obszarze dzia³ania otworowych wymienników ciep³a Test reakcji termicznej Okreœlanie przewodnoœci cieplnej ska³ profilu otworowego wymiennika ciep³a Œrednia temperatura górotworu Opornoœæ cieplna otworowego wymiennika ciep³a Niepewnoœæ w okreœlaniu efektywnego wspó³czynnika przewodzenia ciep³a Profilowanie temperatury Podsumowanie Literatura Analiza techniki wiercenia otworów Wykonywanie otworów z zastosowaniem metody obrotowej Wiercenie otworów z zastosowaniem metody udarowo-obrotowej Kryteria doboru urz¹dzeñ wiertniczych do wykonania otworowych wymienników ciep³a Charakterystyka techniczna wybranych urz¹dzeñ wiertniczych Podsumowanie Literatura Analiza technologii wiercenia otworów w ró nych warunkach geologiczno-z³o owych Mechaniczne parametry technologii wiercenia Ogólne zasady doboru p³uczki wiertniczej Hydrauliczne parametry technologii wiercenia otworów Podsumowanie Literatura Analiza konstrukcji otworowych wymienników ciep³a i zasady jej doboru Konstrukcje typowych otworowych wymienników ciep³a Nietypowe konstrukcje otworowych wymienników ciep³a Wymienniki ciep³a w palach noœnych Wymienniki ciep³a w kopalniach podziemnych Ukoœne wymienniki otworowe Materia³y na rury Wymienniki u-kszta³tne Wymienniki centryczne

3 6.4. Rodzaje po³¹czeñ rur Dystansery Centralizatory Obci¹ niki i buty rur Uzbrojenie dolnej czêœci kolumny rur Rurki do zat³aczania zaczynu uszczelniaj¹cego Próba szczelnoœci Naprê enia w rurach wymienników otworowych Analiza stanu naprê eñ w u-rurkach wymienników otworowych Analiza stanu naprê eñ w rurach wewnêtrznych centrycznego otworowego wymiennika ciep³a Adaptacja otworów wiertniczych na otworowe wymienniki ciep³a Specjalnie wykonywane otwory wiertnicze Mo liwoœci adaptacji istniej¹cych odwiertów Otworowe wymienniki ciep³a w Laboratorium Geoenergetyki WWNiG AGH Podsumowanie Literatura Dobór konfiguracji otworowych wymienników ciep³a Sposób ³¹czenia wymienników otworowych Wp³yw konfiguracji otworowych wymienników ciep³a na parametry eksploatacyjne Podsumowanie Literatura Uszczelnianie otworowych wymienników ciep³a Kryteria doboru zaczynów do uszczelniania otworowych wymienników ciep³a Metodyka badañ laboratoryjnych parametrów technologicznych zaczynów uszczelniaj¹cych Analiza materia³ów u ytych do badañ laboratoryjnych Wyniki badañ laboratoryjnych Technika i technologia uszczelniania otworowych wymienników ciep³a Podsumowanie Literatura Modelowanie otworowych wymienników ciep³a Analiza modeli wymiany ciep³a

4 9.2. Analiza mo liwoœci symulacji eksploatacji otworowych wymienników ciep³a z wykorzystaniem symulatora TOUGH Pojedynczy wymiennik w uk³adzie centrycznym Pojedynczy wymiennik w uk³adzie podwójnej u-rurki Numeryczny model cylindryczny Model Œliwy i Goneta Model Eskilsona Podsumowanie Literatura Symulacje komputerowe z wykorzystaniem symulatora otworowych wymienników ciep³a BoHeX Model matematyczny transportu ciep³a w otworowym wymienniku ciep³a Model numeryczny transportu ciep³a w otworowym wymienniku ciep³a Model numeryczny transportu ciep³a w procesie dyfuzji i filtracji (w obszarze II) oraz konwekcji wymuszonej (w obszarze I) Dekompozycja obszaru Generacja siatek obliczeniowych Weryfikacja modelu matematycznego transportu ciep³a w górotworze na podstawie danych pomiarowych i rozwi¹zañ analitycznych Model Johansena Model Côté i Konrada Model Lu Weryfikacja modelu matematycznego Wyniki obliczeñ Rozk³ad temperatury w górotworze Obliczenia dla pojedynczego koncentrycznego wymiennika otworowego Analiza numeryczna wp³ywu w³asnoœci górotworu na transport ciep³a wokó³ otworowego wymiennika ciep³a Analiza numeryczna wp³ywu parametrów konstrukcyjnych wspó³osiowego otworowego wymiennika ciep³a na przep³yw ciep³a w górotworze Wyniki obliczeñ numerycznych dla otworowych wymienników ciep³a Laboratorium Geoenergetyki WWNiG AGH pojedynczy wymiennik

5 Wyniki obliczeñ numerycznych dla otworowych wymienników ciep³a Laboratorium Geoenergetyki WWNiG AGH pole wymienników Podsumowanie Literatura Analiza parametrów technologicznych eksploatacji otworowych wymienników ciep³a Noœniki ciep³a Woda Glikole Alkohole Opory przep³ywu noœnika ciep³a Warianty pracy centrycznego wymiennika ciep³a Wykorzystanie gazu jako noœnika energii w wymienniku centrycznym Przyk³ady instalacji podziemnych magazynów ciep³a Optymalny strumieñ objêtoœci noœnika ciep³a Uk³ady bezpoœredniego parowania Podsumowanie Literatura Ekonomiczne, energetyczne i ekologiczne aspekty pracy systemów grzewczo-ch³odniczych opartych na otworowych wymiennikach ciep³a Pompy ciep³a w instalacjach grzewczych Energetyczna ocena efektywnoœci stosowania pomp ciep³a Ekonomiczne aspekty oceny efektywnoœci stosowania pomp ciep³a Kryteria oceny ekonomicznej Wzrost wartoœci pieniê nej w czasie dyskontowanie Okreœlenie stopy dyskontowej Obliczenie wartoœci obecnej Kryteria analizy ekonomicznej oparte na wartoœci obecnej Kryterium wartoœci zaktualizowanej netto Efektywnoœæ ekonomiczna uk³adów z otworowymi wymiennikami ciep³a Efektywnoœæ ekologiczna stosowania sprê arkowych pomp ciep³a

6 12.5. Spoziomowany jednostkowy koszt energii Podsumowanie Literatura Wnioski koñcowe Podsumowanie Summary