Tytuł artykułu
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Numerical simulation of heat extraction in the geothermal part of the exchanger in one-hole system
Konferencja
Energia geotermalna w kopalniach podziemnych (2 ; 21-23.11.2001 ; Ustroń ; Polska)
Języki publikacji
Abstrakty
Geothermal plants and power stations can work as one-hole systems with an injection and production well, or as two-hole systems. The one-hole system operates using a vertical geothermal probe. It is an exchanger that has two parts. One part is immersed in a geothermal deposit, where the heat extractlon medium takes heat from geothermal water. The other part of the exchanger, a double-pipe exchanger, is located in the impermeable rock massif. The extraction medium is conducted through a rig-shaped channel to the geothermal part of the exchanger, where its temperature rises. The heat extraction medium flows up to the ground through the inner pipe. However, the heat exchange takes place in both parts of the exchanger, and the part of the exchanger located in the geothermal deposit has a considerable impact on the amount of geothermal energy gained. The type of exchanger also influences the amount of heat extracted. The results of exchanger calculations on heat extraction for two types of exchanger (Field's * exchanger and a spiral-tube exchanger) are presented. The calculations were carried out using two computational models. In the first model it was assumed that the temperature field and the overall heat transfer coefficient were known. In the second, the exchanger was considered to be a cross-counter-flow heat exchanger with a single non-mixing fluid. It was also assumed that the temperature field and the overall heat transfer coefficient were known in this case too. In both cases, it was assumed that the temperature field in a geothermal deposit changes linearly in a vertical direction, as is the case in a rock massif. To simplify the calculations, in all the cases the same conditions for the double-pipe heat exchanger part were taken into account. Also, it was assumed that the inner pipe was perfectly insulated. Comparisons of the results of the heat extraction calculations for the Field exchanger and the spiraltube exchanger, obtained using both computational models, are presented as graphs. The graphs iIIustrate the impact of the overall heat transfer coefficients and heat extraction rates.
Przy pozyskiwaniu energii geotermalnej w ciepłowniach i elektrociepłowniach, w przypadku zmineralizowanych wód geotermalnych, stosowane są dwu i jednootworowe systemy wydobywczo-zatłaczające. W tym ostatnim przypadku zastosowanie znajduje pionowa sonda geotermalna, to jest wymiennik składający się z dwóch części. Jedna część wymiennika umieszczona jest w złożu geotermalnym, w której przepływający nośnik energii pobiera ciepło od wody geotermalnej. Druga jego część - wymiennik typu "rura w rurze" znajduje się w nieprzepuszczalnym masywie skalnym. Nośnik energii, kanałem pierścieniowym, doprowadzany jest do części geotermalnej wymiennika, gdzie dalej podwyższa swoją temperaturę. Wypływ nośnika energii na powierzchnię ziemi odbywa się rurą wewnętrzną. Wprawdzie wymiana ciepła odbywa się w obu częściach sondy geotermalnej, jednak istotny wpływ na wielkość pozyskiwanej energii geotermicznej ma ta część wymiennika, która umieszczona jest w złożu geotermalnym. Rodzaj zastosowanego wymiennika ma istotny wpływ na ilość pozyskiwanego ciepła geotermalnego. Dlatego też w referacie autorzy przedstawili wyniki obliczeń wydajności cieplnej dla dwóch rodzajów wymienników (Fielda i śrubowego). Obliczenia przeprowadzone zostały przy zastosowaniu dwóch modeli obliczeniowych. W pierwszym przyjęto założenie, że znane jest pole temperatury oraz zastępczy współczynnik przenikania ciepła. W drugim przypadku wymiennik ten traktuje się jako wymiennik krzyżowo prądowy z jednym niemieszającym się czynnikiem. Przyjęto także, że znane jest pole temperatury oraz współczynnik przenikania ciepła. W obu przypadkach przyjęto, że pole temperatury w złożu geotermalnym zmienia się liniowo, podobnie jak w masywie skalnym. Aby uprościć obliczenia, we wszystkich porównywanych wariantach, przyjęto takie same warunki wymiany ciepła w drugiej części wymiennika typu rura w rurze, przy założeniu, że rura wewnętrzna jest doskonale zaizolowana. Porównanie wyników obliczeń wydajności cieplnej dla wymienników: Fielda i śrubowego uzyskanych przy zastosowaniu obu modeli obliczeniowych, przedstawione zostały w formie odpowiednich wykresów ilustrujących wpływ współczynnika przenikania ciepła oraz pojemności cieplnej czynników.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
183--191
Opis fizyczny
Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.
Twórcy
autor
autor
- Politechnika Szczecińska Katedra Techniki Cieplnej, al. Piastów 19, 70-310 Szczecin, awajuk@safona.ps.pl
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPZ1-0034-0044
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.