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I. Simulation der Tiefenerdwärmesonde Weggis TH1 mit FRACTure
dz: Mächtigkeit des Zwischenraumes, [dz] = m
:ärmeleitfähigkeit, [ @ : P.
Indizes: inneres Rohr (i), äusseres Rohr (a), Muffe (m) und Luft (l)
Wenn man die entsprechenden Werte in der Gleichung 13.1 einsetzt folgt:
R tot
= (m 2 K/W)
0.005/50 + 0.006 ⋅ (0.1/50 + 0.9/0.025) + 0.005/50 = 0.2162
Der resultierende Wert entspricht den thermischen Widerstand in der x-Richtung. Ein
solcher Wert gilt nur, wenn die Muffen über die ganze Länge des Rohres vorhanden wären.
Die Muffen wurden aber nur jede 6 m eingebaut, d.h. der mit der Gleichung 13.1 berechnete
Wert gilt nur für die Bereiche, wo die Muffen eingebaut wurden, für den Rest des Rohres
gilt den Widerstand, der im Abschnitt 6.1. berechnet wurde.
Tab.13.1. Berechnete Ang. Wärmeleitfähigkeiten für isoliertes Förderrohr.
.RQWDNW 0XIIH $XVVHQURKU .RQWDNW 0XIIH $XVVHQURKU
Rtot in x-Richtung (m 2 K/W) 0.2162 Rtot in x-Richtung (m 2 K/W) 0.1203
Totale Wärmeleitfähigkeit (W/mK) 0.0740 Totale Wärmeleitfähigkeit (W/mK) 0.1330
Ang. Wärmeleitfähigkeit (W/mK) Ang. Wärmeleitfähigkeit (W/mK)
Endwert für die Ang. Wärmeleitfähigkeit 0.0478 Endwert für die Ang. Wärmeleitfähigkeit 0.0485
.RQWDNW 0XIIH $XVVHQURKU $EVWDQG 0XIIH $XVVHQURKU PP
Rtot in x-Richtung (m 2 K/W) 0.00032 Rtot in x-Richtung (m 2 K/W) 0.0203
Totale Wärmeleitfähigkeit (W/mK) 50.0000 Totale Wärmeleitfähigkeit (W/mK) 0.7878
Ang. Wärmeleitfähigkeit (W/mK) Ang. Wärmeleitfähigkeit (W/mK)
Endwert für die Ang. Wärmeleitfähigkeit 0.0684 Endwert für die Ang. Wärmeleitfähigkeit 0.0539
Die Unterschiede der Simulationsresultate werden trotz dieser Annahmen nicht relevant
sein. Der maximale Austrittstemperaturunterschied (Peaks) wird 0.2 °C sein, was nicht so
relevant ist.
(LQIOXVV GHV LVROLHUWHQ )|UGHUURKUHV
Wie man im Abschnitt 13.1.1. beobachtet hat, ist der Einfluss der Muffen auf die
Austrittstemperaturen zu klein, um die „Dämpfung“ der Peaks zu erklären. Ziel dieses
Abschnittes ist die Erläuterung, ob man mit den Materialparametern des isolierten
Förderrohres diese Dämpfung erreicht.
Man hat vor allem mit dem Wert der angepassten Wärmeleitfähigkeit des Rohres gespielt.
Die für die Simulationen gebrauchten Werte sind in der Tabelle 13.2. eingetragen.
Tab.13.2. Benutzte angepasste Wärmeleitfähigkeiten für die Simulation.
Erhöhung Ang. Wärmeleitfähigkeit
(W/mK)
0.0475
5x 0.2375
7x 0.3325
10x 0.4750
In der Abbildung 13.1. kann man die Resultate dieser Sensitivitätsanalyse anschauen.
MODELLSIMULATIONEN VON TIEFENERDWÄRMESONDEN-ANLAGEN AN DEN FALLBEISPIELEN WEGGIS UND
MEDYAGUINO
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