ET 262 Geotermálna sonda s princípom tepelnej trubice

priehľadné komponenty umožňujú sledovať, ako sa mení stav teplonosnej látky
prevádzka s teplonosným médiom s nízkou teplotou varu

základy geotermálnej energie
prevádzkové správanie geotermálnej sondy na princípe tepelnej trubice
určenie množstva tepla, ktoré sa môže rozptýliť v tepelnej trubici pri zmene tepelného zaťaženia
zmena úrovne naplnenia obsiahnutého teplonosného média
vyšetrenie radiálneho teplotného profilu vo vzorke piesku a stanovenie tepelnej vodivosti
stanovenie tepelnej vodivosti piesku pomocou testu tepelnej odozvy
základy a energetická bilancia tepelného čerpadla

1 tréner
1 balenie piesku (25 kg, zrnitosť 1…2 mm)
1 softvér GUNT + kábel USB
1 sada inštruktážneho materiálu

voliteľné

WL 110,20 Vodný chladič

Pri výrobe plytkej geotermálnej energie sa tepelná energia uložená pod zemským povrchom využíva na vykurovanie.

ET 262 demonštruje činnosť geotermálnej sondy na princípe tepelnej trubice. Priehľadná experimentálna zostava poskytuje pohľad na uzavretý okruh prenosu tepla: umožňuje jasný pohľad na vyparovanie v tepelnej trubici, kondenzáciu v hlave sondy a spätný tok teplonosného média na vnútornej stene tepelná trubica. Usporiadanie tiež umožňuje bližšie sa pozrieť na základné metódy používané na stanovenie tepelnej vodivosti okolitej pôdy geotermálnej sondy.

Tepelná trubica, ktorej prevádzkové správanie sa skúma, tvorí základný prvok trenažéra. Tepelná trubica obsahuje teplonosné médium s nízkou teplotou varu. Prívod tepla z pôdy je simulovaný cez plášť na reguláciu teploty s vykurovacím okruhom. Teplo z teplonosného média sa prenáša do pracovného média vo vnútri hlavice sondy. Senzory snímajú teplotu a prietok pracovného média vo výmenníku tepla. Tieto namerané hodnoty sa používajú na výpočet prenášaného tepelného výkonu. Softvér GUNT využíva namerané hodnoty na simuláciu energetickej bilancie pripojeného tepelného čerpadla.

Jednou z metód na určenie tepelnej vodivosti okolitej pôdy je takzvaný test tepelnej odozvy. Čerpadlo cirkuluje neustále zohriatu vodu cez geotermálnu sondu s U-rúrkou, ktorá je ponorená v piesku. Počas tohto procesu sa zaznamenáva vstupná a výstupná teplota, prietok a vykurovací výkon geotermálnej sondy. Tieto namerané hodnoty sa používajú na výpočet tepelnej vodivosti.

Počas ďalšieho experimentu sa pieskový valec zahrieva valcovým zdrojom tepla. Radiálne rozptýlený tepelný teplotný profil vo vzorke piesku sa deteguje a používa na výpočet tepelnej vodivosti vo vzorke piesku. Výsledky oboch metód sa potom porovnajú.

Namerané hodnoty sa prenášajú priamo do PC cez USB , kde ich možno analyzovať pomocou priloženého softvéru.

Špecifikácia

ukážka činnosti geotermálnej sondy s princípom heatpipe
tepelná trubica zo skla s priehľadným plášťom na reguláciu teploty
voda ako pracovné médium na odvod tepla vo výmenníku tepla
prívod pracovného média cez laboratórnu sieť alebo cez vodný chladič WL 110.20 pre zaistenie maximálnej teploty vody 16°C
simulácia energetickej bilancie tepelného čerpadla v softvéri GUNT
chladivo R1233zd, GWP : 1
Softvér GUNT na zber dát cez USB pod Windows 10

Technické dáta

Tepelné potrubie

dĺžka: cca. 1000 mm
Ø vonkajšie, tepelné potrubie: cca. 56 mm
Ø vonkajší plášť s reguláciou teploty: cca. 80 mm
Ohrievač vo vykurovacom okruhu
výkon: 2kW
Čerpadlo vo vykurovacom okruhu
max. prietok: 1,9 m ³ /h
príkon: 58W
U-rúrková geotermálna sonda vyrobená z medi
dĺžka: cca. 1000 mm
Čerpadlo v teste tepelnej odozvy
prietok: 4,8…28,2L/h
spotreba energie: max. 60 W
Vyhrievacie teleso v nádrži na vodu
výkon: 100W
Vyhrievacie teleso v nádobe na piesok
výkon: 50W