ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING
На підставі експлуатаційних даних двох свердловин, пробурених на території Міжнародного центру відновлювальної енергетики, визначена енергетична ефективність використання підземних вод перших від поверхні землі водоносних горизонтів для отримання теплоти та холоду в системах теплохладопостачання жит...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/204 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-204 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-10-10T21:36:53Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
shallow aquifers heat pump heat supply cold supply energy efficiency |
| spellingShingle |
shallow aquifers heat pump heat supply cold supply energy efficiency Morozov, Yu. Barylo, A. Chalaev, D. Dobrovolskyi, M. ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING |
| topic_facet |
shallow aquifers heat pump heat supply cold supply energy efficiency підземні води тепловий насос теплопостачання холодопостачання енергетична ефективність |
| format |
Article |
| author |
Morozov, Yu. Barylo, A. Chalaev, D. Dobrovolskyi, M. |
| author_facet |
Morozov, Yu. Barylo, A. Chalaev, D. Dobrovolskyi, M. |
| author_sort |
Morozov, Yu. |
| title |
ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING |
| title_short |
ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING |
| title_full |
ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING |
| title_fullStr |
ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING |
| title_full_unstemmed |
ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING |
| title_sort |
energy efficiency of the shallow aquifers utilization for the district heating and cooling |
| title_alt |
ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ПЕРШИХ ВІД ПОВЕРХНІ ВОДОНОСНИХ ГОРИЗОНТІВ ДЛЯ ТЕПЛО- І ХЛАДОПОСТАЧАННЯ |
| description |
На підставі експлуатаційних даних двох свердловин, пробурених на території Міжнародного центру відновлювальної енергетики, визначена енергетична ефективність використання підземних вод перших від поверхні землі водоносних горизонтів для отримання теплоти та холоду в системах теплохладопостачання житлових будинків та будівель громадського призначення. Дослідні свердловини розташовані на відстані 11,5 м одна від одної, глибина яких складає 50 і 57 м відповідно. Під час проведення пробних відкачок одержані основні попередні експлуатаційні характеристики горизонту. Статичний рівень встановлюється на глибині 32,0 м, дебіт свердловин складає 2-3 м3/год., початкова температура підземних вод – 12 °С.
Були розкриті таки водоносні горизонти та комплекси: горизонт алювіально-делювіальних відкладень першої надзаплавної тераси, що складається кварцовими пісками з лінзами та проверстками суглинків і залягає на глибині від 8 до 12 м; водоносний комплекс у відкладах межигірської, берекської та новопетрівської світ олігоцен-міоцену (полтавська і харківська серії), який залягає на глибині від 32 до 50 м та створений з дрібно-зернистого піску; бучаксько-канівський водоносний горизонт, що залягає на глибині від 90 до 117 м і складається з мілкого та дрібно-зернистого піску.
Для оцінки можливості використання підземних вод з метою геотермального тепло- і хладопостачання використано водоносний горизонт полтавського і харківського віку, оскільки цей горизонт ізольований від поверхневих і грунтових вод потужною товщою (до 20 м) щільних глин, що забезпечує йому сталий режим фільтрації і стабільні гідрогеологічні параметри.
В роботі показано, що використання підземних вод як джерела низькопотенційної енергії для теплових насосів дозволяє отримати від свердловини в 7...10 разів більшу теплову потужність в порівнянні з традиційними теплонасосними системами на основі ґрунтових зондів. Запропоновано схему роботи теплонасосних агрегатів з ступінчастим спрацьовуванням температурного потенціалу підземних вод від + 12 °С до + 1 °С, що дозволяє майже в півтора рази підвищити енергетичну ефективність процесу генерування теплової енергії. Оцінено ефективність застосування підземних вод для кондиціонування приміщень в літній час. Показано, що для даних свердловин величина СОР процесу «пассивного» кондиціонування перевищує 25. Температуру в приміщенні можна знизити на 5 градусів. Кількість «холоду», яка може бути отримана від однієї свердловини, становить більше 10 кВт.
На підставі аналізу гідрогеологічних характеристик та режиму фільтрації перших від поверхні водоносних горизонтів вибрано найбільш придатний для створення систем геотермального тепло- і холодопостачання водносний комплекс та проведено розрахунки, які показали доцільність використання водоносного горизонту у відкладах межигірської, берекської та новопетрівської світ олігоцен-міоцену. Бібл. 3, табл. 3, рис. 4. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/204 |
| work_keys_str_mv |
AT morozovyu energetičnaefektivnístʹvikoristannâperšihvídpoverhnívodonosnihgorizontívdlâteploíhladopostačannâ AT baryloa energetičnaefektivnístʹvikoristannâperšihvídpoverhnívodonosnihgorizontívdlâteploíhladopostačannâ AT chalaevd energetičnaefektivnístʹvikoristannâperšihvídpoverhnívodonosnihgorizontívdlâteploíhladopostačannâ AT dobrovolskyim energetičnaefektivnístʹvikoristannâperšihvídpoverhnívodonosnihgorizontívdlâteploíhladopostačannâ AT morozovyu energyefficiencyoftheshallowaquifersutilizationforthedistrictheatingandcooling AT baryloa energyefficiencyoftheshallowaquifersutilizationforthedistrictheatingandcooling AT chalaevd energyefficiencyoftheshallowaquifersutilizationforthedistrictheatingandcooling AT dobrovolskyim energyefficiencyoftheshallowaquifersutilizationforthedistrictheatingandcooling |
| first_indexed |
2025-07-17T11:37:41Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:37:41Z |
| _version_ |
1850411007399165952 |
| spelling |
veorgua-article-2042019-10-10T21:36:53Z ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ПЕРШИХ ВІД ПОВЕРХНІ ВОДОНОСНИХ ГОРИЗОНТІВ ДЛЯ ТЕПЛО- І ХЛАДОПОСТАЧАННЯ ENERGY EFFICIENCY OF THE SHALLOW AQUIFERS UTILIZATION FOR THE DISTRICT HEATING AND COOLING Morozov, Yu. Barylo, A. Chalaev, D. Dobrovolskyi, M. shallow aquifers, heat pump, heat supply, cold supply, energy efficiency підземні води, тепловий насос, теплопостачання, холодопостачання, енергетична ефективність На підставі експлуатаційних даних двох свердловин, пробурених на території Міжнародного центру відновлювальної енергетики, визначена енергетична ефективність використання підземних вод перших від поверхні землі водоносних горизонтів для отримання теплоти та холоду в системах теплохладопостачання житлових будинків та будівель громадського призначення. Дослідні свердловини розташовані на відстані 11,5 м одна від одної, глибина яких складає 50 і 57 м відповідно. Під час проведення пробних відкачок одержані основні попередні експлуатаційні характеристики горизонту. Статичний рівень встановлюється на глибині 32,0 м, дебіт свердловин складає 2-3 м3/год., початкова температура підземних вод – 12 °С. Були розкриті таки водоносні горизонти та комплекси: горизонт алювіально-делювіальних відкладень першої надзаплавної тераси, що складається кварцовими пісками з лінзами та проверстками суглинків і залягає на глибині від 8 до 12 м; водоносний комплекс у відкладах межигірської, берекської та новопетрівської світ олігоцен-міоцену (полтавська і харківська серії), який залягає на глибині від 32 до 50 м та створений з дрібно-зернистого піску; бучаксько-канівський водоносний горизонт, що залягає на глибині від 90 до 117 м і складається з мілкого та дрібно-зернистого піску. Для оцінки можливості використання підземних вод з метою геотермального тепло- і хладопостачання використано водоносний горизонт полтавського і харківського віку, оскільки цей горизонт ізольований від поверхневих і грунтових вод потужною товщою (до 20 м) щільних глин, що забезпечує йому сталий режим фільтрації і стабільні гідрогеологічні параметри. В роботі показано, що використання підземних вод як джерела низькопотенційної енергії для теплових насосів дозволяє отримати від свердловини в 7...10 разів більшу теплову потужність в порівнянні з традиційними теплонасосними системами на основі ґрунтових зондів. Запропоновано схему роботи теплонасосних агрегатів з ступінчастим спрацьовуванням температурного потенціалу підземних вод від + 12 °С до + 1 °С, що дозволяє майже в півтора рази підвищити енергетичну ефективність процесу генерування теплової енергії. Оцінено ефективність застосування підземних вод для кондиціонування приміщень в літній час. Показано, що для даних свердловин величина СОР процесу «пассивного» кондиціонування перевищує 25. Температуру в приміщенні можна знизити на 5 градусів. Кількість «холоду», яка може бути отримана від однієї свердловини, становить більше 10 кВт. На підставі аналізу гідрогеологічних характеристик та режиму фільтрації перших від поверхні водоносних горизонтів вибрано найбільш придатний для створення систем геотермального тепло- і холодопостачання водносний комплекс та проведено розрахунки, які показали доцільність використання водоносного горизонту у відкладах межигірської, берекської та новопетрівської світ олігоцен-міоцену. Бібл. 3, табл. 3, рис. 4. The energy efficiency of the groundwater ustilization from the shallow s to obtain heat and cold in the heating and cooling systems of residential buildings and public buildings was determined. The calculations are based on the operational data from two wells drilled on the territory of the International Renewable Energy Center. Experimental wells are located at a distance of 11.5 m from each other, the depth of which is 50 and 57 m, respectively. During the holding of the test pumping, the main preliminary operational aquifer characteristics were obtained. The static level is set at a depth of 32.0 m, the flow rate of wells is 2-3 m3/h., the initial temperature of groundwater is 12 °C. The following aquifers and complexes were discovered: the alluvial-deluvial horizon of the first above-flood terrace terrain, consisting of quartz sand with lenses and layers of loam and lying at a depth of 8 to 12 m; the aquiferous complex in the sediments of the Mezhigorskaya, Berek and Novopetrovsky formations of the Oligocene-Miocene (Poltava and Kharkiv series), which lies at a depth of 32 to 50 m and consists of fine-grained sand; Buchak-Kanev aquifer, occurring at a depth of 90 to 117 m and consisting of fine and fine-grained sand. In order to evaluate the possibility of groundwater using for geothermal heat and cold supply, an aquifer of Poltava and Kharkiv age is used, since this horizon is isolated from surface and groundwater by a thick layer (up to 20 m) of dense clays, provides it with a permanent filtration mode and stable hydrogeological parameters. The work shows that the use of groundwater as a source of low-potential energy for heat pumps makes it possible to obtain from the well 7...10 times more thermal power compared to traditional heat pump systems based on ground probes. A scheme of operation of heat pump units with stepwise activation of the temperature potential of groundwater from +12 °С to +1 °С is proposed, which makes it possible to increase the energy efficiency of the thermal energy generation process by almost one and a half times. The effectiveness of the use of groundwater for air conditioning in the summertime has been evaluated. It is shown that for these wells, the COP value of the «passive» conditioning process exceeds 25. The temperature in the room can be reduced by 5 degrees. The amount of «cold» that can be obtained from one well is more than 10 kW. Based on the analysis of hydrogeological characteristics and filtering mode of the first aquifers from the surface, the most suitable complex for creating geothermal heat and cold supply systems was the water complex and calculations were carried out that showed the feasibility of using the aquifer in the oligoran, berek and novopetrovsky suite deposits. Ref. 3, tabl. 3, fig. 4 Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2019-06-13 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/204 10.36296/1819-8058.2019.2(57).70-78 Возобновляемая энергетика; № 2(57) (2019): Научно-прикладной журнал Возобновляемая энергетика; 70-78 Відновлювана енергетика; № 2(57) (2019): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 70-78 Vidnovluvana energetika ; No. 2(57) (2019): Scientific and Applied Journal Vidnovluvana energetika; 70-78 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2019.2(57) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/204/142 Copyright (c) 2019 Vidnovluvana energetika |