Površinske temperature i hidrogeološki uvjeti ključni su parametri u mnogim inženjerskim primjenama poput izgradnje podruma i drugih podzemnih prostorija te kod procjene plitkoga geotermalnog ...potencijala. Međutim, teško je otkriti prirodne, tj. izvorne, toplinske uvjete, poglavito u plitkim, podzemnim, gradskim područjima. Razlog tomu je ljudski utjecaj. Stoga procjena toplinskih varijabli u takvim uvjetima postaje sve važnija, jer raste i uporaba geotermalne energije, posebice kao obnovljivoga izvora. Cilj rada bio je prikazati trodimenzionalni model takvih uvjeta, kalibriran eksperimentalnim podatcima. Tako je opisano ponašanje topline u podzemlju pod utjecajem građevina u odabranome seoskom području Italije. Temperaturne varijacije u prostoru i vremenu ovisile su o površinskim stijenama (i/ili tlu), klimi i svojstvima same građevine. Svi ti parametri razmatrani su unutar modela sezonskih promjena temperatura. Rezultati modela u područjima niske urbanizacije neizravno upućuju kako promatrani parametri imaju veliku važnost u visoko urbaniziranim područjima. Nadalje takvi rezultati mogu se uključiti u buduće modele plitkoga podzemlja i razmjenjivača topline te unaprijediti kako njih, tako i opću uporabu geotermalne energije.
Statična temperatura tla je jedan od najvažnijih termo-geoloških parametara potrebnih za procjene plitkih geotermalnih izvora. Energija koja se smatra geotermalnom jest ona energija koja je ...pohranjena u tlu na dubinama gdje sunčeva radijacija nema utjecaja. Na dubinama gdje je statična temperatura tla nema utjecaja sezonskih varijacija u temperaturi zraka na površini. Točna vrijednost statične temperature i dubina na kojoj se uspostavlja je funkcionalno ovisna o klimatskim parametrima na površini te termogeološkim svojstvima tla. Ispod spomenute dubine, porast temperature tla je jedino vezan uz geotermalni gradijent. Točno određene vrijednosti netaknute ležišne temperature su korisne za dimenzioniranje bušotinskih izmjenjivača topline. U radu je prikazan utjecaj statične temperature tla i geotermalnog gradijenta na dimenzioniranje bušotinskog izmjenjivača topline u slučaju praktičnog primjera zgrade grijane i hlađene pomoću izmjenjivača topline s plitkim geotermalnim izvorom. Dimenzioniranje bušotinskog izmjenjivača topline je rađeno pomoću komercijalne aplikacije Ground Loop Design (GLD), čiji se algoritam temelji na modificiranom rješavanju vodljivosti topline u tlu s linijskim i cilindričnim izvorom.
Statička temperatura tla jedan je od najvažnijih termogeoloških parametara nužnih za vrjednovanje i iskorištavanje plitkih geotermalnih resursa. Geotermalnom energijom smatra se energija pohranjena u ...tlu na dubinama gdje nema utjecaja sunčevog zračenja s površine. Vrijednost dubine na kojoj se pojavljuje statička temperatura tla, neovisna o sezonskim promjenama temperature zraka na površini, u funkciji je klimatskih parametara na površini i termogeoloških karakteristika samog tla. Nakon dubine gdje se pojavljuje statička vrijednost temperature, njezin daljnji porast uvjetovan je veličinom geotermalnog gradijenta. Točno determinirane vrijednosti statičke temperature tla i dubina pojavljivanja nužne su za pravilno modeliranje duljine bušotinskog izmjenjivača topline u sustavu s dizalicom topline, kao najučinkovitije tehnologije za iskorištavanje plitkih geotermalnih resursa. U radu su, temeljem mjerenih podataka temperatura tla s glavnih meteoroloških postaja, definirane tri specifične temperaturne regije: sjeverni dio Hrvatske, Jadransko područje i Lika i Gorski kotar.
•A methodology for the determination of lithology-based thermal conductivity is proposed•The procedure relies on the inverse analysis of TRT measurements•The results of the procedure are validated ...with ETRT, laboratory tests and published data•The methodology is applied on the Brussels-Capital Region (Belgium)•A relative error analysis on the thermal conductivity highlights the relevance of the method
A methodology for the determination of lithology-based thermal conductivities at a regional scale is proposed, assigning a saturated and unsaturated thermal conductivity to each stratigraphic unit encountered in the region. Such a methodology is paramount for GIS-supported mapping of shallow geothermal energy at a regional scale. The analysis is primarily based on the interpretation of thermal response tests (TRT), assuming that the thermal conductivity determined during TRT is a thickness-weighted average of the individual thermal conductivity of each stratigraphic unit constituting the ground along a ground heat exchanger (GHE). Enhanced thermal response tests, reference geological material-based thermal conductivities and laboratory optical scanning tests achieved on remolded specimen from drilling cuttings are used to validate the results. The relevance of the methodology is illustrated through its application to the Brussels-Capital Region (Belgium), and consistent saturated and unsaturated thermal conductivities are obtained for each stratigraphic unit. An uncertainty analysis on the thermal conductivity is proposed, and its impact on the design of GHE is discussed. In most cases, the relative error on the ground thermal conductivity is lower than 10 %, and its impact on GHE length remains limited.
PDF
