Structural factors of solar system cluster ground coupled storage rationalization
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.3.47.2015.08Keywords:
ground heat exchangers, seasonal heat storage, probe, solar systemAbstract
The computational investigations of unsteady heat transfer in seasonal solar heat storage system were conducted. This storage system consists of nine ground heat exchangers. The investigations were made for periodical diurnal cycle charging during summer season. The heat exchanger is presented as vertical probe with concentric tubes arrangement. Aim: The aim of the work is the optimization of cluster ground coupled storage – the probes quantity in cluster, their lengths and interval – using high precision mathematical model. Materials and Methods: The mathematical model of conjugate solar system functioning and ground coupled storage involves differential equations describing the incoming and conversion of solar energy in solar collector. Also it includes the heat exchange in ground heat exchangers and three-dimensional soil mass. Results: The need of mutual influence accounting of the solar collector and the ground heat exchanger size ranges is shown. One more thing – capability of effectiveness improvement of the collector based on reasonable step size selection for cluster and selection of active heat exchangers quantity in requisite construction. Conclusions: The recommendations for organization of heat exchangers of the collector work are offered. The five-probe structure is the most effective one for cluster arrangement of seasonal heat storage. The recommended interval between probes is 4 meters.
Downloads
References
Высочин, В.В. Роль грунтового теплообменника в сглаживании неравномерности работы гелиосистемы / В.В. Высочин, А.Ю. Громовой // Пр. Одес. політехн. ун-ту. — 2013. — Вип. 2(41). — С. 148—152.
Накорчевский, А.И. Оптимальная конструкция грунтовых теплообменников / А.И. Накорчевский, Б.И. Басок // Пром. теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 6. — С. 27—31.
Височин, В.В. Умови цілодобової зарядки кущового ґрунтового акумулятора геліосистеми / В.В. Височин, Є.І. Кожухар // Пр. Одес. політехн. ун-ту. — 2013. — Вип. 2(46). — С. 92—96.
Экспериментальные исследования рабочих режимов грунтового аккумулятора в системе теплоснабжения дома / А.В. Трофименко, А.А. Дмитренко, Д.П. Лапко, М.А. Назаренко // Пром. теплотехника. — 2010. — Т. 32, № 5. — С. 67—71.
Накорчевский, А.И. Проблемы грунтового аккумулирования теплоты и методы их решения / А.И. Накорчевский, Б.И. Басок, Т.Г. Беляева // Пром. теплотехника. — 2003. — Т. 25, № 3. — С. 42—50.
Накорчевский, А.И. Рациональные решения в теплогенерирующей системе «грунтовый массив — тепловой насос» / А.И. Накорчевский // Пром. теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 4. — С. 77—82.
Высочин, В.В. Влияние размеров грунтового теплообменника на сопряженные режимы работы с гелиосистемой / В.В. Высочин, В.И. Моцный // Пр. Одес. політехн. ун-ту. — 2014. — Вип. 1(43). — С. 137—141.
