ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ СПІВВІДНОШЕНЬ РОЗМІРІВ ҐРУНТОВИХ АКУМУЛЯТОРІВ ТЕПЛОТИ, ОБМЕЖЕНИХ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИМИ ШАРАМИ

Анотація

Акумулятори великої теплової ємності організовуються у природному ґрунтовому масиві впорядкованого сукупністю (“кущем”) вертикальних/горизонтальних теплообмінників, розміщених або у бурових свердловинах, або всередині циліндричних порожнин бетонного масиву у трубах. У результаті акумулювання створюється основна область накопиченої теплоти, яка обмежена зовнішнім контуром “куща”, певного об’єму й з певною температурою, а також буферна підобласть деякого об’єму, яка дотикається до основної і є результатом теплової взаємодії об’єму основної області з оточуючим грунтовим масивом, який має постійну температуру. Найменші розміри буферної підобласті будуть у випадку рівномірного по основному об’єму розподілу температури. Розміри буферної підобласті можна зменшувати, якщо створити верхній теплоізоляційний щит. При цьому габарити конструкції повинні бути оптимальними, тобто відповідати певному критерію, за якого відношення об’єму буферної підобласті до об’єму всього акумулятора теплоти є мінімальним. У роботі надані розв’язки задач, які визначають оптимальні співвідношення розмірів ґрунтових акумуляторів, розміщених у бетонних кожухах й обмежених зверху теплоізоляційним щитом, та методику знаходження кількості теплообмінників, їх параметрів і відстаней між ними, що забезпечує мінімальні витрати на побудову самого акумулятора.