METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS
The peculiarity of the geothermal heat extraction system is the combination of technical and natural elements of such systems, while the natural object of research is located in the deep layers of the Earth, which are inaccessible for study and observation. In such circumstances, mathematical method...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/492 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Vidnovluvana energetika |
Репозитарії
Vidnovluvana energetika| id |
veorgua-article-492 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Vidnovluvana energetika |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-12-10T11:11:49Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
geothermal energy mathematical modelling heat wave. |
| spellingShingle |
geothermal energy mathematical modelling heat wave. Zurian, O. Oleynichenko , V. METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS |
| topic_facet |
geothermal energy mathematical modelling heat wave. геотермальна енергетика математичне моделювання теплова хвиля. |
| format |
Article |
| author |
Zurian, O. Oleynichenko , V. |
| author_facet |
Zurian, O. Oleynichenko , V. |
| author_sort |
Zurian, O. |
| title |
METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS |
| title_short |
METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS |
| title_full |
METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS |
| title_fullStr |
METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS |
| title_full_unstemmed |
METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS |
| title_sort |
methodology for determining the depth of temperature wave propagation in the construction of geothermal heat pump systems |
| title_alt |
МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ ПОШИРЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОЇ ХВИЛІ ПІД ЧАС ПОБУДОВИ ГЕОТЕРМАЛЬНИХ ТЕПЛОНАСОСНИХ СИСТЕМ |
| description |
The peculiarity of the geothermal heat extraction system is the combination of technical and natural elements of such systems, while the natural object of research is located in the deep layers of the Earth, which are inaccessible for study and observation. In such circumstances, mathematical methods are almost the only method for studying thermal and hydrodynamic processes in the deep layers of the Earth.
The main one is mathematical modelling. It is known that soil temperature has a daily and annual periodicity. The degree of soil heating depends on its thermal conductivity, which is the ability of the soil to conduct heat from more heated layers to less heated layers. And the course of soil temperature can significantly depend on the moisture content and vegetation cover of the soil, its nature and height throughout the year. At the same time, heat exchanger-soil systems remain insufficiently studied, the efficiency of which directly depends on the temperature distribution in the soil and the factors that affect this distribution. The basic mathematical apparatus for describing such processes includes differential equations that take into account the dependence of temperature on time and spatial coordinates. This approach allows us to estimate how solar heating of the surface causes heat waves to propagate down into the soil. The purpose of this study is to substantiate the initial data of temperature wave propagation, to substantiate a simplified methodology for determining the heat wave propagation and to calculate the depths of temperature wave propagation depending on the type of bent, humidity and vegetation cover on the surface. The work was performed in accordance with the research plan of the Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine. |
| publisher |
Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2024 |
| url |
https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/492 |
| work_keys_str_mv |
AT zuriano methodologyfordeterminingthedepthoftemperaturewavepropagationintheconstructionofgeothermalheatpumpsystems AT oleynichenkov methodologyfordeterminingthedepthoftemperaturewavepropagationintheconstructionofgeothermalheatpumpsystems AT zuriano metodikaviznačennâglibinipoširennâtemperaturnoíhvilípídčaspobudovigeotermalʹnihteplonasosnihsistem AT oleynichenkov metodikaviznačennâglibinipoširennâtemperaturnoíhvilípídčaspobudovigeotermalʹnihteplonasosnihsistem |
| first_indexed |
2024-12-15T20:52:40Z |
| last_indexed |
2024-12-15T20:52:40Z |
| _version_ |
1818541120943030272 |
| spelling |
veorgua-article-4922024-12-10T11:11:49Z METHODOLOGY FOR DETERMINING THE DEPTH OF TEMPERATURE WAVE PROPAGATION IN THE CONSTRUCTION OF GEOTHERMAL HEAT PUMP SYSTEMS МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ ПОШИРЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОЇ ХВИЛІ ПІД ЧАС ПОБУДОВИ ГЕОТЕРМАЛЬНИХ ТЕПЛОНАСОСНИХ СИСТЕМ Zurian, O. Oleynichenko , V. geothermal energy, mathematical modelling, heat wave. геотермальна енергетика, математичне моделювання, теплова хвиля. The peculiarity of the geothermal heat extraction system is the combination of technical and natural elements of such systems, while the natural object of research is located in the deep layers of the Earth, which are inaccessible for study and observation. In such circumstances, mathematical methods are almost the only method for studying thermal and hydrodynamic processes in the deep layers of the Earth. The main one is mathematical modelling. It is known that soil temperature has a daily and annual periodicity. The degree of soil heating depends on its thermal conductivity, which is the ability of the soil to conduct heat from more heated layers to less heated layers. And the course of soil temperature can significantly depend on the moisture content and vegetation cover of the soil, its nature and height throughout the year. At the same time, heat exchanger-soil systems remain insufficiently studied, the efficiency of which directly depends on the temperature distribution in the soil and the factors that affect this distribution. The basic mathematical apparatus for describing such processes includes differential equations that take into account the dependence of temperature on time and spatial coordinates. This approach allows us to estimate how solar heating of the surface causes heat waves to propagate down into the soil. The purpose of this study is to substantiate the initial data of temperature wave propagation, to substantiate a simplified methodology for determining the heat wave propagation and to calculate the depths of temperature wave propagation depending on the type of bent, humidity and vegetation cover on the surface. The work was performed in accordance with the research plan of the Institute of Renewable Energy of the National Academy of Sciences of Ukraine. Особливістю системи добування геотермальної теплоти є поєднання технічних і природного елементів таких систем, при цьому природний об’єкт досліджень перебуває в глибинних шарах Землі, які малодоступні для вивчення і спостережень. За таких обставин майже єдиними методами дослідження теплових і гідродинамічних процесів у глибинних шарах Землі є математичні. Основний з них ‒ математичне моделювання. Відомо, що температура ґрунту має добову та річну періодичність. Ступінь нагрівання ґрунту залежить від його теплопровідності, під якою розуміють здатність ґрунту проводити тепло від більш нагрітих шарів до менш нагрітих. А зміни температури ґрунту можуть істотно залежати від його вологонасиченості та рослинного покриву, характеру ґрунту й висоти його протягом року. Водночас залишаються недостатньо дослідженими системи теплообмінник‒ґрунт, ефективність використання яких безпосередньо залежить від розподілу температури в ґрунті та чинників, які на цей розподіл впливають. До складу основного математичного апарату для опису таких процесів входять диференціальні рівняння, що враховують залежність температури від часу та просторових координат. Цей підхід дозволяє оцінити, як сонячне нагрівання поверхні викликає теплові хвилі, що поширюються вниз у ґрунт. Метою цього дослідження є обґрунтування вихідних даних поширення температурної хвилі, обґрунтування спрощеної методики визначення поширення теплової хвилі та розраховані глибини поширення температурної хвилі залежно від типу ґрунту, вологості та рослинного покриву на поверхні. Робота виконана відповідно до плану науково-дослідних робіт Інституту відновлюваної енергетики НАН України. Institute of Renewable Energy National Academy of Sciences of Ukraine 2024-12-10 Article Article application/pdf https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/492 10.36296/1819-8058.2024.4(79).104-111 Возобновляемая энергетика; № 4(79) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 104-111 Відновлювана енергетика; № 4(79) (2024): Науково-прикладний журнал Відновлювана енергетика; 104-111 Vidnovluvana energetika ; No. 4(79) (2024): Scientific and applied Journal renewable energy ; 104-111 2664-8172 1819-8058 10.36296/1819-8058.2024.4(79) uk https://ve.org.ua/index.php/journal/article/view/492/401 Copyright (c) 2024 Vidnovluvana energetika |