Laboratorium Geoenergetyki

Instalacja grzewczo-chłodnicza

Pierwsza instalacja grzewczo – chłodnicza Laboratorium została podłączona w 2010 i od tego czasu pracuje na rzecz audytorium w pawilonie A4. Stary system centralnej wentylacji został zastąpiony przez nową, pozwalającą na odzyskiwanie energii cieplnej (oraz chłodniczej) z systemu wentylacyjnego. Instalacja współpracuje z systemem otworowych wymienników ciepła różnej konstrukcji. Ciepło i chłód pobierane są z Laboratorium Geoenergetyki – z  górotworu poprzez zasobniki pełniące rolę magazynów energii.

mobilny zestaw do TRT

Urządzenie do wykonywania testu reakcji termicznej górotworu (TRT) składa się z czujników przepływu i temperatury, pompy obiegowej, elektrycznej grzałki, automatyki i komputera z oprogramowaniem specjalistycznym. Zestaw ten pozwala określić efektywną przewodność cieplną w wymienniku otworowym oraz opór cieplny otworowego wymiennika ciepła. Znając te parametry można zaprojektować liczbę i rozmieszczenie otworów z rurami wymienników ciepła dla określonej mocy grzewczej i/lub wymaganej temperatury obiektu Dodatkowo dzięki TRT możliwe jest prognozowanie dalszej eksploatacji ciepła z górotworu.

pompy ciepła

Stanowisko służy do przeprowadzania pomiarów nad wykorzystaniem górotworu jako źródła ciepła i chłodu. Skraplacz i parownik pompy ciepła podłączone są do zasobnika, łączącego się z otworowymi wymiennikami ciepła. Dzięki temu ciepło może być odzyskiwane z górotworu, gdy wymienniki pracują w trybie grzewczym. Parownik odzyskuje ciepło, które następnie jest wykorzystywane do ogrzewania nośnika ciepła w zasobniku. Zasobnik jest podłączony do systemu wentylacyjnego audytorium, co umożliwia ogrzewanie pomieszczeń. Pracując w trybie chłodniczym, otworowe wymienniki ciepła mogą współdziałać z zasobnikiem ciepła, gdzie kierowane jest ciepło ze skraplaczy pomp ciepła. Regeneracja zasobów chłodu następuje, gdy wykorzystywana jest klimatyzacja sali audytorium budynku A4.

otworowe wymienniki ciepła

Otworowe wymienniki ciepła różnej konstrukcji mogą być wykorzystywane do analizy wydajność wymiany ciepła oraz wpływu rodzaju/konstrukcji wymienników na wydajność procesu. Ponadto możliwa jest analiza wpływu parametrów eksploatacyjnych (strumień przepływu nośnika ciepła, temperatura, rodzaj nośnika ciepła) na proces wymiany ciepła. Centryczny wymiennik ciepła może działać w dwóch przeciwnych kierunkach przepływu nośnika ciepła. Kolumna wewnętrzna jest wymienna. W celu analizy tego typy wymienników skonstruowany został również model laboratoryjny.

stanowisko pomiarowe mocy grzewczej

Aparat do pomiaru mocy grzewczej jest używany do określenia, w jaki sposób przepływ nośnika ciepła, oraz typ nośnika wpływa na parametry przepływu ciepła. Podstawę aparatury stanowi zespół grzałek elektrycznych zastosowany w prototypie instalacji TRT, oraz przepływomierz objętościowy.

logger NIMO-T do szczegółowego profilowania temperatury w otworach

logger NIMO-T do szczegółowego profilowania temperatury w otworach

mini-stacja meteo

W skład polowej stacji meteorologicznej wchodzą urządzenia do pomiaru prędkości i  kierunku wiatru, a także do pomiaru natężenia promieniowania słonecznego. Pomiary te są wykorzystywane do analizy sprawności energetycznej kolektorów słonecznych różnej konstrukcji znajdujących się w części polowej Laboratorium. Pomiary wiatru służą do określenia warunków brzegowych i kalibracji symulatora numerycznego BoHEx, który pozwala na modelowanie działania różnych rodzajów otworowych wymienników ciepła.

system regeneracji zasobów ciepła w górotworze za pomocą energii słonecznej

W Laboratorium Geoenergetyki działa pięć kolektorów słonecznych, które wykorzystywane są do regeneracji zasobów ciepła w  górotworze. Każdy kolektor ma inną konstrukcję i jest zamontowany w innym trybie (stacjonarnym i ruchomym – solar track), Każdy kolektor wyposażony jest w indywidualną pompę obiegową z płynną regulacją przepływu nośnika ciepła.

system odśnieżania za pomocą ciepła geotermalnego

Działający również w trybie pozyskiwania ciepła do regeneracji jego zasobów w górotworze Parking i podwórko przynależące do Laboratorium znajdują się na froncie budynku. Pod powierzchnią kostki brukowej, znajduje się system rur służących do ogrzewanie tejże powierzchni. Mogą one być zasilane pośrednio przez pompy ciepła lub bezpośrednio z otworowych wymienników ciepła. System okazał się być wydajny do celów topienia śniegu z wykorzystaniem ciepła górotworu, co zostało potwierdzone w praktyce oraz za pomocą obserwacji przeprowadzonych z zastosowaniem kamer termowizyjnych.

zestaw do monitorowania poziomu wody w studniach

Miernik ciśnienia zamontowany na linii przekaźnikowej, która umożliwia zapuszczenie urządzenia do otworu. Linia jest wyposażona w kapilary, transmitujące wartości ciśnienia atmosferycznego do zanurzonego czujnika ciśnienia. Głównym zadaniem tego urządzenia jest lokalizacja położenia lustra wody w otworze podczas trwania testu pompowania.

miernik wilgotności ciał stałych

w przygotowaniu

wysokiej klasy kamera termowizyjna

w przygotowaniu

bezstykowy termometr

w przygotowaniu

nagrzewnica powietrze glikol do regeneracji zasobów ciepla w górotworze z powietrza atmosferycznego

w przygotowaniu

przyrzad TT-TCP do pomiarow przewodnictwa cieplnego

λ-metr jest głównie używany do analizowania zaczynów uszczelniających stosowanych w otworowych wymiennikach ciepła. Badanymi parametrami jest wpływ dodatków, czasu wiązania oraz wilgotności na przewodność cieplną wypełnienia/uszczelnienia otworu.

ultradzwiękowy przepływomierz nieinwazyjny

w przygotowaniu

przyrząd FOX50 do pomiarów przewodnictwa cieplnego

λ-metr jest używany do analizowania zaczynów uszczelniających stosowanych w otworowych wymiennikach ciepła (jak najwyższe przewodnictwo cieplne) oraz w otworach geotermalnych (jak najniższe przewodnictwo cieplne). Umożliwia badania w zmiennych temperaturach próbki.

przyrząd FOX50 do pomiarów przewodnictwa cieplnego

λ-metr jest używany do analizowania zaczynów uszczelniających stosowanych w otworowych wymiennikach ciepła (jak najwyższe przewodnictwo cieplne) oraz w otworach geotermalnych (jak najniższe przewodnictwo cieplne). Umożliwia badania w zmiennych temperaturach próbki.

model laboratoryjny wymiennika ciepła

Laboratorium jest wyposażone w model do analizy sprawności energetycznej centrycznych wymienników ciepła. Model ten pozwala na prowadzenie testów związanych z odzyskiwaniem ciepła z górotworu, proces symulowany jest za pomocą grzałek elektrycznych. Badanymi parametrami są ilość oddawanej energii w zależności od zmiennych parametrów izolacyjnych kolumny wewnętrznej wymiennika. Badania przeprowadza się dla różnych objętości nośnika ciepła z wykorzystaniem czujników temperatury i przepływu.