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I. Simulation der Tiefenerdwärmesonde Weggis TH1 mit FRACTure
0RGHOOLHUXQJ 6LPXODWLRQ GHU 3HULRGH 2NW ± 6HSW
In diesem Kapitel werden die ersten drei Simulationen und der Endpunkt dieser
Simulationen, d.h. die Erstellung von guten Anfangsbedingungen für die genauere
Simulation eines Monats (s. Unterkapitel 11.4.), vorgestellt. Die Simulationsresultate sind
eine Darstellung der Austrittstemperatur mit der Zeit. In diesem Kapitel wurden alle
Berechnungen mit dem Grundgitter durchgeführt.
(UVWH 6LPXODWLRQ GHU 3HULRGH ]ZLVFKHQ 2NWREHU XQG 6HSWHPEHU
Das Ziel dieser Simulation ist eine grobe Berechnung der Austrittstemperaturen des
Sondenfluids bei der Eingabe der Eintrittstemperatur als Funktion der Zeit. Da man an
einem Vergleich der Simulationsresultate mit den gemessenen Daten interessiert ist, soll
man zu einem Kompromiss kommen.
Einerseits wäre die Modellierung von jeder An- bzw. Abschaltung der Pumpe über 2 Jahre
sinnlos, anderseits kann man aber nicht einfach eine gemittelte Eintrittstemperatur und einen
gemittelten Durchfluss eingeben und mit diesen Werten rechnen.
Es wurden folgende Faktoren betrachtet:
1. Die gesamte Periode (ungefähr 2 Jahre) wurde in Monate aufgeteilt.
2. Die Durchflussmenge pro Monat muss mit der gemessenen Durchflussmenge
übereinstimmen.
3. Da man nur am Temperaturverlauf während der Pumpenaktivität interessiert ist, und
da man im Input.dat-File nur die Eintrittstemperatur bei Pumpenaktivität angibt, hat
man eine gemittelte Eintrittstemperatur pro Monat während dieser
Aktivitätsperioden berechnet.
4. Man hat folgende Annahme gemacht: Die Pumpe ist pro Monat die Hälfte der Zeit
aktiv und die andere abgeschaltet. Was nicht ganz der Aktivitätszeit der Pumpe
entspricht, im Sommer wird die Pumpe weniger und im Winter mehr aktiv sein.
5. Aus dieser Annahme wurden die Durchflüsse berechnet, d.h. man hat die
Durchflussmenge durch die angenommene Zeit (halber Monat) geteilt.
6. Der gewählte Zeitschritt bei den Zeitsequenzen ist 1 Tag.
5DQGEHGLQJXQJHQ
Wie im Kapitel 8 beschrieben, können für jede Simulation im Programm WinFra
Randbedingungen angegeben werden. Die Randbedingungen für die Modellierung 1 sind
hier unter vorgestellt:
Randbedingungen für die Thermik:
Oberflächentemperatur: 9.2 °C
Eintrittstemperatur (Tin): 30.00 °C
Basaler Wärmefluss: 0.09 W/m 2
Randbedingungen für die Hydraulik:
Durchfluss: 1 m/s
Hydraulisches Potential bei Koordinatenursprung (0,0): 0 m
MODELLSIMULATIONEN VON TIEFENERDWÄRMESONDEN-ANLAGEN AN DEN FALLBEISPIELEN WEGGIS UND
MEDYAGUINO
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