Tepelný potenciál zemního masivu ve funkci nízkoteplotního zdroje energie

Barbora Černilová

Bakalářská práce

The thermal potential of the ground massif as a low-temperature energy source

Anotace:

Tato práce se zabývá analýzou současných systémů, které využívají zemního masivu jako nízkoteplotního zdroje energie pro tepelná čerpadla a vazeb mezi teplotami masivu a teplonosné kapaliny zemního výměníku. V první části práce je popsán princip funkce tepelného čerpadla, dále se zde uvádějí rozdíly mezi horizontálními a vertikálními zemními výměníky tepla a rozdíly mezi jednotlivými konfiguracemi horizontálních zemních výměníků. Další část je věnována vlastnostem půdy. Zde je popsáno čerpání tepelného potenciálu, důležitost nízkých tepelných odporů, proč je sluneční záření důležitým zdrojem energie, teplotní rozložení v hladinách zemního masivu a vlhkost půdy a její vliv na efektivitu energetického systému s tepelným čerpadlem, součinitel tepelné vodivosti, měrná tepelná kapacita a součinitel přestupu tepla. Dále se zde řeší nemrznoucí směsi a jejich druhy společně s chladivy. V poslední části je pak specifikace prognózy dalšího vývoje.

Abstract:

This thesis focuses on the analysis of current systems that use the Earth's massif as a low-temperature energy source for heat pumps and the links between the massif and the heat of the earth heat exchanger. The first part of the thesis describes the principle of the heat pump function, the differences between the horizontal and vertical ground heat exchangers and the differences between the individual configurations of the horizontal ground heat exchangers. The next part focuses on soil properties. Here is described the exhaustion of the thermal potential, the importance of low thermal resistances, why solar radiation is an important source of energy, temperature distribution in the earth mass levels and soil moisture and its influence on the efficiency of the heat pump energy system, coefficient of thermal conductivity, specific heat capacity and coefficient of transfer heat. Furthermore, antifreeze solutions and their types are dealt with together with refrigerants. In the last part there is specification of prognosis of further development.

Klíčová slova

emise, chladící cykly, mrazící cykly, spotřeba energie, oxid uhličitý, nadkritické cykly, tepelná čerpadla, chladivo (R 744)

Keywords

heat pumps, carbon dioxide, emission, refrigerant (R 744), supercritical cycles, cooling cycles, freezing cycles, power consumption

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 5. 4. 2019

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Radomír Adamovský, DrSc.
• Oponent: Pavel Neuberger, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Bakalářský studijní program / obor:
Procesní inženýrství / Technologická zařízení staveb