Technologie i rozwój zastosowania geotermalnych pomp ciepła

• Autorzy: Sanner B.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Geotermalne pompy ciepła lub gruntowe pompy ciepła wykorzystujące ciepło gruntu (GSHP) są układami łączącymi pompę ciepła z wymiennikiem ciepła (systemy zamknięte)lub są zasilane wodą gruntową z otworu (systemy otwarte). W okresie grzewczym grunt (Ziemia)wykorzystywany jest jako źródło ciepła, gdzie ciepło przenoszone jest przez płyn (zwykle jest to woda lub mieszanina wody i środka przeciw zamarzaniu) z ziemi do wymiennika ciepła. W okresie chłodzenia, traktowane są one jako zbiornik niepotrzebnego ciepła. Otworowe wymienniki ciepła w połączeniu z pompami ciepła można stosować w zasadzie wszędzie i do różnych celów. Przez ponad 25 lat prowadzono w Europie doświadczenia naukowo - badawcze, które zaowocowały opracowaniem koncepcji technologii otworowych wymienników ciepła oraz określeniem kryteriów projektowych i wykonawczych. Do najnowszych osiągnięć należy badanie reakcji termicznej, umożliwiające określenie in-situ właściwości gruntu dla celów projektowych oraz zastosowanie termalnie ulepszonych materiałów uszczelniających do zmniejszenia odporności termicznej. Pomimo tego, że geotermalne pompy ciepła używane są od 50 lat (najpierw w USA), technologia ta nadal znajduje się w powijakach; na rynku grzewczym dominują paliwa kopalne, a pompy ciepła typu powietrze - powietrze wpłynęły na usługi w zakresie chłodzenia budynków. W niektórych krajach, np. w Niemczech, Szwajcarii, Austrii, Szwecji, Holandii, Norwegii, Francji i USA działa coraz więcej pomp ciepła. Kraje te bardzo poważnie traktują zalecenia dotyczące instalacji, kontroli jakości i certyfikacji zleceniobiorcy.

Słowa kluczowe

PL

pompa ciepła geotermalna; pompa ciepła gruntowa; wymiennik ciepła

EN

geothermal heat pumps; heat pumps; heat exchanger

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Technika Poszukiwań Geologicznych
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 43, nr 5-6
• Strony: 17--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys.

Twórcy

autor

Sanner B.

• Lahnau, Germany http://www.sanner-geo.de

Bibliografia

• 1. SANNER B., 2001 - Some history of shallow geothermal energy use. [In:] POPOVSKI, K. & SANNER, B. (eds.), International Geothermal Days Germany 2001 Bad Urach, Supplement pp. 3-12, GtV, Geeste.
• 2. KEMLER E. N., 1947 - Methods of Earth Heat Recovery for the Heat Pump. Heating and Ventilating, Sept. 1947, S. 69-72, New York.
• 3. KNOBLICH K., SANNER B., KLUGESCHEID M., 1993 - Energetische, hydrologische und geologische Untersuchungen zum Entzug von Wärme aus dem Erdreich. Giessener Geologische Schriften 49, 192 p., Giessen.
• 4. RYBACH L., HOPKIRK R., 1995 - Shallow and deep borehole heat exchangers - achievements and prospects. Proc. World Geothermal Congress 1995, 2133-2139.
• 5. RYBACH L., EUGSTER W.J., 1997 - Borehole heat exchangers to tap shallow geothermal resources: The Swiss success story. [In:] S.F. Simmons, O.E. Morgan & M.G. Dunstall (eds.): Proc. 19th New Zealand Geothermal Workshop. Auckland, 63-69.
• 6. CLAESSON J., ESKILSON P., 1988 - Conductive Heat Extraction to a Deep Borehole, Thermal Analysis and Dimensioning Rules. Energy 13/6, 509-527.
• 7. ESKILSON P., CLAESSON J., 1988 - Simulation Model for thermally interacting heat extraction boreholes. Numerical Heat Transfer 13, 149-165.
• 8. GILBY D.J., HOPKIRK R.J., 1985 - The coaxial vertical heat probe with solar recharge, numerical simulation and performance evaluation. Proc. 2nd WS on SAHPGCS Vienna, 443-456.
• 9. HOPKIRK R.J., EUGSTER W.J., RYBACH L., 1988 - Vertical Earth heat probes: measurements and prospects in Switzer- land. Proc. 4th int. Conf. Energy Storage JIGASTOCK 88, 367-371.
• 10. SANNER B., 1986 - Schwalbach Ground-Coupled Heat Pump (GCHP) Research Station. - Newsletter IEA Heat Pump Centre 4/4, pp. 8-10, Karlsruhe.
• 11 SANNER B., REUSS M., MANDS E., MÜLLER J., 2000 - Thermal Response Test - Experiences in Germany. Proc. TERRA-STOCK 2000, pp. 177-182, Stuttgart.
• 12. EKLÖF C., GEHLIN S., 1996 - TED - a mobile equipment for thermal response test. 62 p., Master's thesis 1996:198E, Luleć University of Technology.
• 13. AUSTIN W., 1998 - Development of an in-situ system for measuring ground thermal properties. 64 p., MSc-thesis, OSU, Stillwater OK.
• 14. HELLSTRÖM G., SANNER B., 1994 - Software for dimensioning of deep boreholes for heat extraction. Proc. CALORSTOCK 94, pp. 195-202, Espoo/Helsinki.
• 15. HELLSTRÖM G., SANNER B., KLUGESCHEID M., GONKA T., MARTENSSON S., 1997 - Experiences with the borehole heat exchanger software EED. Proc. MEGASTOCK 97, pp. 247-252, Sapporo.
• 16. VDI, 2001 -Thermische Nutzung des Untergrundes / Thermal Use of the Underground - Guideline, German Association of Engineers VDI, part 2. Beuth Verlag, Berlin.
• 17. ALLEN J.R., 1920 - Theory of Heat Loss from Pipe Buried in the Ground. Journal ASHVE 26, 455-469 and 588-596.
• 18. INGERSOLL L.R., PLASS H.J., 1948 - Theory of the ground pipe source for the heat pump. ASHVE Trans. 54, 339-348.
• 19. INGERSOLL L.R., ADLER F.T., PLASS H.J., INGERSOLL A.C., 1950 - Theory of earth heat exchangers for the heat pump. ASHVE Trans. 56, 167-188.
• 20. CLAESSON J., ESKILSON P., 1988 - PC Design Model for Heat Extraction Boreholes. - Proc. 4th Int. Conf. Energy Storage JIGASTOCK 88, 135-137.
• 21. CLAESSON J., ESKILSON P., HELLSTRÖM G., 1990 - PC Design Model for Heat Extraction Boreholes. Proc. 3rd WS on SAHPGCS Göteborg, CIT 1990:3, 99-102.
• 22. CLAESSON J., 1991 - PC design model for thermally interacting deep ground heat exchangers. - lea heat pump centre report HPC-WR-8, 95-104.
• 23. HELLSTRÖM G., 1991 - PC-Modelle zür Erdsondenauslegung. IZW Bericht 3/91, 229-238.
• 24. ESKILSON P., 1987 - Thermal Analysis of Heat Extraction Boreholes. 264 p., PhD-thesis Lund-MPh-87/13, Lund University of Technology.
• 25. ESKILSON P., CLAESSON J., 1988 - Simulation Model for thermally interacting heat extraction boreholes. Numerical Heat Transfer 13, 149-165.
• 26. HELLSTRÖM G., SANNER B., 1994 - Software for dimensioning of deep boreholes for heat extraction. Proc. 6th Int. Conf. Energy Storage CALORSTOCK 94, 195-202.
• 27. SANNER B., HELLSTRÖM G., 1996 - „Earth Energy Designer", eine Software zür Berechnung von Erdwarmesondenanlagen. Proc. 4. Geothermische Fachtagung Konstanz, GtV, 326-333.
• 28. BREHM D.R., 1989 - Entwicklung, Validierung und Anwendung eines dreidimensionalen, strömungsgekoppelten finite Differenzen Warmetransportmodells. Giessener Geologische Schriften 43, 120 p.
• 29. HELLSTRÖM G., SANNER B., KLUGESCHEID M., GONKA T., MARTENSSON S., 1997 - Experiences with the borehole heat exchanger software EED. Proc. 7th Int. Conf. Energy Storage MEGASTOCK 97, 247-252.
• 30. SZAUTER S., 1998 - Untersuchungen der gegenseitigen Beeinflussung von EW-Sonden durch Grundwasserfluβ bei dichter Bebauung. 92 p., Dipl. thesis, Giessen University.

Uwagi

• Artykuł prezentowany podczas "Międzynarodowych Dni Geotermalnych Polska 2004". Tłumaczenie z j. angielskiego: Jolanta Leparczyk.

• W wykazie literatury powtórzono nast. pozycje bibliograficzne: 7= 25; 14 = 26; 15=29.