Wpływ wilgotności gruntów mineralnych na wartość efektywnej przewodności termicznej na podstawie wyników pomiarów laboratoryjnych

Łukawska, Aleksandra; Żeruń, Mateusz; Ryżyński, Grzegorz

doi:10.7306/2021.34

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Wpływ wilgotności gruntów mineralnych na wartość efektywnej przewodności termicznej na podstawie wyników pomiarów laboratoryjnych

Autorzy

Łukawska Aleksandra , Żeruń Mateusz , Ryżyński Grzegorz

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Lukawska_A_Wplyw_PG_Vol.69_nr 9_2021.pdf

Pobierz

Identyfikatory

DOI

10.7306/2021.34

Warianty tytułu

Influence of moisture content of mineral soils on the value of effective thermal conductivity based on the results of laboratory measurements

Języki publikacji

Abstrakty

The article presents the results of laboratory tests of thermal conductivity of mineral soils. Measurements were performed on the basis of the previously developed methodology. Knowledge of values of the thermal conductivity coefficient of soil is essential for the design of installations that use thermal properties of subsoil for energetic purposes. The results of the measurements are stored in the rock and soil thermal properties database, in which additional physical parameters of soils are collected as well. Based on the information from the database, the authors presented the relationship between soil moisture (non-cohesive soils), the liquidity index (cohesive soils), and their thermal conductivity.

Słowa kluczowe

właściwości cieplne gleby przewodność cieplna gruntu metoda przewodności cieplnej badania laboratoryjne gleby

thermal properties of soil thermal conductivity of soil transient line source method soil laboratory testing

Wydawca

Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Czasopismo

Przegląd Geologiczny

Rocznik

2021

Tom

Vol. 69, nr 9

Strony

604--610

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Łukawska Aleksandra

alukaw@pgi.gov.pl

Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Żeruń Mateusz

mzer@pgi.gov.pl

Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

autor

Ryżyński Grzegorz

Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

1. ANDERS G.J., RADHAKRISHNA H.S. 1988 - Power cable thermal analysis with consideration of heat and moisture transfer in the soil. IEEE Transactions on Power Delivery, 3 (4): 1280-1288.
2. BARALIS M., BARLA M., BOGUSZ W., DI DONNA A., RYŻYŃSKI G., ŻERUŃ M. 2018 - Geothermal potential of the NE extension Warsaw (Poland) metro tunnels. Environ. Geotech., 1-13.
3. BOGUSZ W. 2017 - Możliwość zastosowania fundamentów termoaktywnych w budownictwie mostowym. Mosty, 1: 42-45.
4. ČERMÀK V., RYBACH L. 1982 - Thermal conductivity and specific heat of minerals and rocks. Landolt-Börnstein: Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology, New Series, Group V (Geophysics and Space Research), Vol. Ia, (Physical Properties of Rocks), edited by G. Angenheister, Springer, Berlin-Heidelberg: 305-343.
5. FAROUKI O.T. 1981 – Thermal Properties of Soils. CRREL Monograph 81-1, New Hampshire, US.
6. FLORIDES G.A., POULOUPATIS P.D., KALOGIROU S., MESSARITIS V., PANAYIDES I., ZOMENIZ., PARTASIDES G., LIZIDES A., SOPHOCLEOUS E., KOUTSOUMPAS K. 2011 - The geothermal characteristics of the ground and the potential of using ground coupled heat pumps in Cyprus. Energies, 36 (8): 5027-5036.
7. KACZYŃSKI R.R. 2017 - Warunki geologiczno-inżynierskie na obszarze Polski. Państw. Inst. Geol., Warszawa.
8. KD2 Pro thermal properties analyzer operator's manual version 4. Decagon Devices, Pullman, Washington, US, 2016.
9. KŁONOWSKI M.R., KOCYŁA J., RYŻYŃSKI G., ŻERUŃ M. 2020 - Evaluation and statistical interpretation of low-temperature geothermal energy potential for selected locations in Poland. Geol. Quart., 64 (2): 506-514.
10. LU S., REN T., GONG Y., HORTON R. 2007 - An improved model for predicting soil thermal conductivity from water content at room temperature. Soil Sci. Soc. Am. J., 71 (1): 8-14.
11. ŁUKAWSKA A., RYŻYŃSKI G., ŻERUŃ M. 2020 – Serial Laboratory Effective Thermal Conductivity Measurements of Cohesive and Non-cohesive Soils for the Purpose of Shallow Geothermal Potential Mapping and Databases-Methodology and Testing Procedure Recommendations. Energies, https://doi.org/10.3390/en13040914
12. MAGLIĆ K.D., CEZAIRLIYAN A., PELETSKYV.E. (red.)1992 - Compendium of Thermophysical Property Measurement Methods: Vol. 2 Recommended Measurement Techniques and Practices. Springer, Boston, US.
13. MIDTTOMME K., ROALDSET E., AAGAARD P. 1998 – Thermal conductivity claystones and mudstones. Clay Minerals, 33: 131-145.
14. MYŚIŃSKA E. 2006 - Laboratoryjne badania gruntów. Wyd. Nauk. PWN, Warszawa.
15. PN-B-02480:1986 Grunty budowlane - Określenia, symbole, podział i opis gruntów.
16. PN-B-04481:1988 Grunty budowlane - Badania próbek gruntu.
17. PN-EN 1997-2:2007 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne, Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.
18. PN-EN ISO 17892 Rozpoznanie i badania geotechniczne - Badania laboratoryjne gruntów, Część 1-12.
19. POPOV Y., BEARDSMORE G., CLAUSER C., ROY S. 2016 - ISRM suggested methods for determining thermal properties of rocks from laboratory tests at atmospheric pressure. Rock Mech. RockEng.,49(10): 4179-4207.
20. RAMOS R., ARESTI L., CHRISTODOULIDES P., VIEIRA A., FLORIDES G. 2018 - Assessment and Comparison of Soil Thermal Characteristics by Laboratory Measurements. In International Symposium on Energy Geotechnics, 155-162.
21. ROBERTSON E.C. 1988 - Thermal properties of rocks. Open-File Report no. 88-441 US Geological Survey.
22. RYŻYŃSKI G., BOGUSZ W. 2016 - City-scale perspective for thermoactive structures in Warsaw. Environ. Geotech., 3 (4): 280-290.
23. RYŻYŃSKI G., ŁUKAWSKA A., ŻERUŃ M. 2018 - Wytyczne do prowadzenia seryjnych oznaczeń laboratoryjnych przewodności cieplnej gruntów spoistych i niespoistych na potrzeby sporządzania map i baz danych potencjału geotermii niskotemperaturowej. Tech. Posz. Geol., Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 57 (2): 229-230.
24. RYŻYŃSKI G., ŻERUŃ M., KOCYŁA J., KŁONOWSKI M.R. 2020 - Estimation of Potential Low-temperature Geothermal Energy Extraction from the Closed-loop Systems Based on Analysis, Interpretation and Reclassification of Geological Borehole Data in Poland. Proceedings of World Geothermal Congress 2020, Reykjavik, Iceland, 26 April-2 May.
25. TIAN Z., LU Y., HORTON R., REN T. 2016 - A simplified de Vries? Based model to estimate thermal conductivity of unfrozen and frozen soil. Europ. J. Soil Sci., 67(5): 564-572.
26. VIEIRA A., ALBERDI-PAGOLA M., CHRISTODOULIDES P., JAVED S., LOVERIDGE F., NGUYEN F., CECINATO F., MARANHA J., FLORIDES G., PRODAN J., VAN LYSEBETTEN G., RAMALHO E., SALCIARINI D., GEORGIEV A., ROSIN-PAUMIER S., POPOV R., LENART S., POULSEN S.E., RADIOTI G. 2017 - Characterisation of Ground Thermal and Thermo-Mechanical Behaviour for Shallow Geothermal Energy Applications. Energies,10 (12), doi:10.3390/en10122044

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-25da12d4-b4c2-421d-9c73-94d3f7d74b85