##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Одним з розповсюджених джерел теплової енергії є природна теплота ґрунту. Предметом дослідження статті є технології видобування геотермальної низькопотенційної теплоти приповерхневих шарів Землі. Розглянуто технології видобування теплоти приповерхневих шарів Землі за допомогою свердловинних теплообмінників і геотермальних теплових насосів. Пропонується використовувати отриману теплоту в теплонасосних системах децентралізованого теплопостачання об’єктів невеликої встановленої потужності (ферми, житлові будівлі, котеджі, офіси, готелі). Перспективною технологією видобування низькопотенційної теплоти приповерхневих шарів Землі є технологія з використанням глибинних геотермальних зондів на основі термосифонних теплових труб. Безнасосной метод вилучення нізькопотенційної теплоти приповерхневих шарів Землі за допомогою глибинних термосифонних зондів дозволяє істотно підвищити показник сезонної ефектівності (SPF) геотермального теплового насоса. При застосуванні цієї технології немає потреби організовувати примусову циркуляцію робочого тіла, тому що перенос теплоти відбувається шляхом випаровування та конденсації робочого тіла в термосифонній тепловій трубі. Завдяки чому скорочується споживання електричної енергії та підвищується показник сезонної ефективності геотермального теплового насоса. Показані переваги геотермальних свердловинних теплообмінників на основі термосифонних теплових труб в економічному та екологічному аспектах. Розглянуті теплофізичні властивості екологічно безпечних робочих тіл, що використовуються в геотермальних термосифонах, і наведені результати випробовувань експериментального зразка. В якості робочого тіла для геотермального термосифона використовується двоокис вуглецю (R-744). В порівнянні з іншими холодильними агентами для двоокису вуглецю характерний вищій тиск насичення, за рахунок чого забезпечується кращі показники теплопередачі геотермального термосифона. Нами досліджена можливість використання гнучких гофрованих нержавіючих труб вітчизняного виробництва для виготовлення глибинних геотермальних термосифонних зондів. Запропонована перспективна конструкція свердловинного теплообмінника на базі гнучких труб з гвинтовою накаткою гофр. Стікання конденсату по гвинтовій канавці сприяє рівномірному розподілу плівки робочого агента по стінці труби, що забезпечує ефективну теплопередачу на всій довжині теплової труби. Робота виконується за фінансової підтримки НАН України в рамках дослідницької програми
«Ресурс».
«Ресурс».
Ключові слова:
геотермальна енергія, свердловинний теплообмінник, термосифон, теплова труба, тепловий насос, теплопостачання
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Як цитувати
Морозов, Ю., Чалаєв, Д., & Величко, В. (2017). ВИЛУЧЕННЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЇ ТЕПЛОТИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТЕПЛОВИХ ТРУБ. Scientific Works, 81(1). https://doi.org/10.15673/swonaft.v81i1.668
Номер
Розділ
Статті
Посилання
1. Lund J.W., Boyd T.L. (2016). Direct Utilization of Geothermal Energy 2015 Worldwide Review. Geothermics, 60, 66-93.
2. Luo J., Rohn J., Xiang W., Bertermann D., Blum P. (2016). A review of ground investigations for ground source heat pump (GSHP) systems. Energy and Buildings, 117, 160-175.
3. «Pro alternatyvni dzherela enerhii». Zakon Ukrainy № 555-IV. Retrieved from http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/555-15
4. Thermal use of the underground - Fundamentals, approvals, environmental aspects. VDI 4640 Part 1:2010.
Retrieved from https://www.vdi.de/uploads/tx_vdirili/pdf/1540489.pdf
5. Sniezhkin Yu.F. (2015). Enerhooshchadni teplonasosni tekhnolohii dlia system teplopostachannia zhytlovokomunalnoho hospodarstva i promyslovosti. Visnyk Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy, 7, 23-31.
6. Enerhoefektyvnist ta vidnovliuvalni dzherela enerhii (2007) / Pid zah. red. A.K. Shydlovskoho. Kyiv: Ukrainski entsyklopedychni znannia, 560.
7. Atlas enerhetychnoho potentsialu vidnovliuvalnykh ta netradytsiinykh dzherel Ukrainy (2001) / Kyiv: NAN Ukrainy, Instytut elektrodynamiky, Derzhavnyi komitet Ukrainy z enerhozberezhennia, 41.
8. Realizovannyye proyekty v Ukraine s primeneniyem teplovykh nasosov (2016). Teplovyye nasosy segodnya.
Informatsionnyy byulleten,1, 11-20.
9. Vasiliev L.L. (1990). Geothermal energy utilization with heat pipes. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 59, 1186-1190.
10. Ochsner K. (2008). Carbon dioxide heat pipe in conjunction with a ground source heat pump (GSHP). Applied Thermal Engineering, 28, 2077-2082.
11. Altunin V.V., Geller V.Z., Petrov Ye.K., Rasskazov D.S., Spiridonov G.A. (1980). Teplofizicheskiye svoystva freonov. t.1. / Pod red. S.L. Rivkina. M.: Izdatelstvo standartov, 232.
12. Altunin V.V., Geller V.Z., Kremenevskaya Ye.A., Perel'shteyn I.I., Petrov Ye.K. (1985) Teplofi-zicheskiye svoystva freonov. t.2. / Pod red. S.L. Rivkina. M.: Izdatel'stvo standartov, 264.
13. ECO-FLEX. Sil'fonnyye shlangi iz nerzhaveyushchey stali. Retrieved from http://www.eco-flex.com.ua
14. Chalaev D., Silnyagina N., Shmatok A., Nedbailo A. (2016). Heat transfer enhancement in corrugated tube heat exchanger. Ukrainian Journal of Food Science, 5(2), 376-386.
2. Luo J., Rohn J., Xiang W., Bertermann D., Blum P. (2016). A review of ground investigations for ground source heat pump (GSHP) systems. Energy and Buildings, 117, 160-175.
3. «Pro alternatyvni dzherela enerhii». Zakon Ukrainy № 555-IV. Retrieved from http://zakon5.rada.gov.ua/laws/show/555-15
4. Thermal use of the underground - Fundamentals, approvals, environmental aspects. VDI 4640 Part 1:2010.
Retrieved from https://www.vdi.de/uploads/tx_vdirili/pdf/1540489.pdf
5. Sniezhkin Yu.F. (2015). Enerhooshchadni teplonasosni tekhnolohii dlia system teplopostachannia zhytlovokomunalnoho hospodarstva i promyslovosti. Visnyk Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy, 7, 23-31.
6. Enerhoefektyvnist ta vidnovliuvalni dzherela enerhii (2007) / Pid zah. red. A.K. Shydlovskoho. Kyiv: Ukrainski entsyklopedychni znannia, 560.
7. Atlas enerhetychnoho potentsialu vidnovliuvalnykh ta netradytsiinykh dzherel Ukrainy (2001) / Kyiv: NAN Ukrainy, Instytut elektrodynamiky, Derzhavnyi komitet Ukrainy z enerhozberezhennia, 41.
8. Realizovannyye proyekty v Ukraine s primeneniyem teplovykh nasosov (2016). Teplovyye nasosy segodnya.
Informatsionnyy byulleten,1, 11-20.
9. Vasiliev L.L. (1990). Geothermal energy utilization with heat pipes. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 59, 1186-1190.
10. Ochsner K. (2008). Carbon dioxide heat pipe in conjunction with a ground source heat pump (GSHP). Applied Thermal Engineering, 28, 2077-2082.
11. Altunin V.V., Geller V.Z., Petrov Ye.K., Rasskazov D.S., Spiridonov G.A. (1980). Teplofizicheskiye svoystva freonov. t.1. / Pod red. S.L. Rivkina. M.: Izdatelstvo standartov, 232.
12. Altunin V.V., Geller V.Z., Kremenevskaya Ye.A., Perel'shteyn I.I., Petrov Ye.K. (1985) Teplofi-zicheskiye svoystva freonov. t.2. / Pod red. S.L. Rivkina. M.: Izdatel'stvo standartov, 264.
13. ECO-FLEX. Sil'fonnyye shlangi iz nerzhaveyushchey stali. Retrieved from http://www.eco-flex.com.ua
14. Chalaev D., Silnyagina N., Shmatok A., Nedbailo A. (2016). Heat transfer enhancement in corrugated tube heat exchanger. Ukrainian Journal of Food Science, 5(2), 376-386.