Підвищення ефективності роботи геотермального зонду системи теплопостачання енергонезалежного будинку шляхом застосування теплоносія з наночастинками

Abstract

Використання нанотехнологій у різних галузях промисловості набуває все більшого поширення. Не є виключенням у цьому напрямку і енергетичне призначення нанорідин, зокрема, їх використання у якості перспективних теплоносіїв у системах теплопостачання житлових будинків. Для підвищення ефективності теплообміну елементів таких систем теплопостачання нанорідини є привабливими завдяки своїм підвищеним тепловим властивостям, зокрема, спостерігається зростання ефективної теплопровідності за рахунок наявності наночастинок у нанорідині, що може значно покращити тепловіддачу. Як відомо, від ефективності роботи елементів теплопередавальної системи істотно залежить ефективність установок загалом, крім того проектування сучасних компактних елементів та підвищення їх ефективності неможливе без вирішення актуальної проблеми інтенсифікації теплообміну. Тому, наукові розробки в цьому напрямку є надзвичайно актуальним на сьогоднішній день [1, 2]. Об?єкт дослідження – теплові процеси геотермального зонду системи теплопостачання енергонезалежного будинку. Предмет дослідження – методичні підходи до вирішення задач розрахункового обґрунтування підвищення ефективності системи теплопостачання будинку з геотермальним зондом за рахунок використання у якості теплоносія водних дисперсії з наночастинками Al2O3 Мета дослідження: дослідження коефіцієнта ефективності використання водної дисперсії з наночастинками Al2O3 з трьома різними концентраціями наночастинок, що використовується у якості теплоносія геотермального зонду системи опалення енергонезалежного будинку. Для досягнення поставленої мети в бакалаврській кваліфікаційній роботіі виділено такі задачі: - огляд та аналіз наукових праць за тематикою досліджень; - розробка системи теплопостачання енергонезалежного будинку з геотермальним зондом; - теоретичне дослідження теплових та гідродинамічних характеристик геотермального зонду системи теплопостачання будинку.The use of nanotechnology in various industries is becoming increasingly common. The energy purpose of nanofluids, in particular, their use as promising heat carriers in heating systems of residential buildings is no exception in this direction. To increase the heat transfer efficiency of the elements of such heat supply systems, nanofluids are attractive due to their increased thermal properties; in particular, there is an increase in effective thermal conductivity due to the presence of nanoparticles in the nanofluid, which can significantly improve heat transfer. As you know, the efficiency of the elements of the heat transfer system significantly affects the efficiency of installations in general, in addition, the design of modern compact elements and increase their efficiency is impossible without solving the current problem of intensification of heat transfer. Therefore, scientific developments in this direction are extremely relevant today [1, 2]. Study object – thermal processes of the geothermal probe of the heat supply system of an energy-independent house. Scope of research – methodical approaches to the solution of problems of the settlement substantiation of increase of efficiency of the system of heat supply of the house with a geothermal probe due to use as the heat carrier of water dispersions with Al2O3 nanoparticles. Goal of research: a study of the efficiency coefficient of the use of aqueous dispersion with Al2O3 nanoparticles with three different concentrations of nanoparticles, used as a heat carrier of the geothermal probe of the heating system of an energy-independent house. To achieve this goal in the bachelor's thesis and the following tasks are identified: - review and analysis of scientific papers on research topics; - development of a heat supply system for an energy-independent building with a geothermal probe; - theoretical study of thermal and hydrodynamic characteristics of the geothermal probe of the heating system of the house.