Modelowanie zjawisk cieplnych w gruntowych wymiennikach ciepła pomp grzejnych z uwzględnieniem oporów przepływu czynnika pośredniczącego

• Autorzy: Hanuszkiewicz-Drapała M.

Warianty tytułu

EN

Modeling of thermal phenomena in ground heat exchangers of heat pumps taking into account hydraulic resistances

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem pracy jest analiza nieustalonych procesów cieplnych zachodzących w obszarze gruntowego wymiennika ciepła współpracującego ze sprężarkową parową pompą grzejną. Zaprezentowano dwuwymiarowe modele numeryczne gruntowego poziomego oraz pionowego U-rurowego wymiennika ciepła, uwzględniające m.in. charakterystykę układu przepływowego wymiennika oraz charakterystykę pompy obiegowej czynnika pośredniczącego. Głównymi wynikami obliczeń są strumienie ciepła pobieranego z gruntu, przyrost temperatury czynnika pośredniczącego oraz rozkład temperatury w gruncie wokół rur wymiennika. Zaprezentowano przykładowe rezultaty analizy dla obu typów gruntowych wymienników ciepła.

EN

Thermal unsteady processes in the ground heat exchanger system of heat pump are analysed in the paper. The two-dimensional numerical model of the horizontal and U-tube vertical heat exchanger is presented in the paper. The model takes into consideration characteristic of intermediate medium circulating pump and characteristic of flow system of this medium. The model allows the analysis of the hydraulic resistances influence on ground heat exchanger functioning. Heat flux taken from ground, the increase in the intermediate medium temperature and temperature field in the ground adjacent to the heat exchanger pipes are the main results of calculations. Exemplary results for both ground heat exchangers are also presented and analysed.

Słowa kluczowe

PL

pompa grzejna; wymiennik ciepła; gruntowy wymiennik ciepła

EN

heat pump; heat exchanger; ground heat exchanger

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2009
• Tom: T. 7, nr 38
• Strony: 57--68
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz.

Twórcy

autor

Hanuszkiewicz-Drapała M.

• Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika Śląska, 44-100 Gliwice, ul. Konarskiego 22, tel. [phone],

Bibliografia

• 1. Brodowicz K., Dyakowski T.: Pompy ciepła. Warszawa : PWN, 1990.
• 2. Sanner B.: Current status of ground source heat pumps in Europe. W: 9th Int. Conf. On Thermal Energy Storage FUTURESTOCK’2003.Warsaw 2003, s. 695-703.
• 3. Yasukawa K., Takasugi S.: Present status of underground thermal utilization in Japan. “Geothermics” 2003, 32, p. 609-618.
• 4. Składzień J., Hanuszkiewicz-Drapała M., Fic A.: Thermal analysis of vertical Grodnu exchangers of heat pumps. “Heat Transfer Engineering” 2006, 27, No. 2 p. 2-13.
• 5. Fic A., Hanuszkiewicz-Drapała M.: Strumienie ciepła przejmowanego w poziomym gruntowym wymienniku ciepła pompy grzejnej „Chłodnictwo” 2002, nr 6, s. 8-12.
• 6. Hanuszkiewicz-Drapała M.: Analiza termodynamiczna gruntowego złożonego pionowo-poziomego wymiennika ciepła pompy grzejnej. „Chłodnictwo” 2008, nr 5, s.48-57.
• 7. Fic A.: Influence of Arrangement of freezing tubes on theground freezing proccess with flowing groundwater. W : Proc. Int. Conference Computational Modelling of Free and Moving Boundary Problems Moving Boundary V in Lubliana, Šarler, B., Brebbia, C.A., Power, H., ed., WITPRESS. Southampton, Boston 1999, s. 19-28.
• 8. Hanuszkiewicz-Drapała M., Składzień J., Fic A.: Numerical analysis of the system: vapour compressor heat pump - vertical ground heat exchanger, Archives of Thermodynamics, Vol. 28(2007), 1, s. 15-32.
• 9. Hanuszkiewicz-Drapała M.: Comparative analysis of systems: vapour compressor heat pump - ground heat Exchange. “Archives of Thermodynamics” 2008, Vol. 29, 4, p. 49-61.
• 10. Hanuszkiewicz-Drapała M., Składzień J.: Energy consumption analysis in the system: vapour compressor heat pump - horizontal ground heat exchanger. Proceedings of the XII International Symposium Heat Transfer and Renewable Sources of Energy 2008, p. 217-223.
• 11. Składzień J., Hanuszkiewicz-Drapała M., Fic A., Majchrzak K.: Pomiarowo-obliczeniowa analiza pracy układu: sprężarkowa parowa pompa grzejna - pionowy gruntowy wymiennik ciepła. W : Materiały konferencji naukowo-technicznej „XXXVII Dni Chłodnictwa”. Poznań 2005.
• 12. Rubik M.: Pompy ciepła. Poradnik. Ośrodek Informacji: Technika instalacyjna w budownictwie. Warszawa 2006.
• 13. Hobler T.: Ruch ciepła i wymienniki. Warszawa : WNT, 1986.
• 14. Zalewski W.: Pompy ciepła sprężarkowe, sorpcyjne i termoelektryczne: podstawy teoretyczne, przykłady obliczeniowe. Gdańsk: IPPU Masta, 2001.