Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и постановка задачи исследования 11
1.1 Характеристика запасов петротермальной энергии 11
1.2 Анализ способов теплопередачи в горных породах 13
1.3 Анализ теплового режима земной коры и факторов влияющих на него 17
1.4 Влияние термических свойств горных пород на температурное поле
грунтов 21
1.5 Исследования тепловых полей в земной коре 25
1.6 Основные выводы 28
ГЛАВА 2. Анализ методов математического моделирования процессов теплообмена в скважинах 31
2.1 К вопросу о решении дифференциальных уравнений описывающих процессы теплопроводности в массиве грунта 31
2.2 Математическое моделирование температурных полей в скважинах различного назначения 35
2.3 Математическое моделирование тепловых потоков в скважинах различного назначения 44
2.4 Основные выводы 48
ГЛАВА 3. Математическое моделирование и экспериментальное исследование процессов теплообмена в петротермальной скважине и в массиве грунта вокруг скважины 52
3.1 Исследование граничных условий при решении уравнения Фурье для петротермальных скважин 52
3.2 Выводы балансовых уравнений для петротермальной скважине 55
3.3 Разработка математической модели процессов теплообмена в массиве грунта и в скважине з
3.4 Описание экспериментальной установки и методики проведения экспериментального исследования 65
3.5 Разработка программы для расчета температурного потенциала петротермальных скважин 72
3.6 Обработка экспериментальных данных и исследование адекватности прогнозируемых и экспериментальных температурных полей в петротермальной скважине 75
3.7 Практическое применение результатов исследования 81
3.8 Основные выводы 97
ГЛАВА 4. Комплексное использование петротермальной энергии с помощью тепловых насосов и оценка их технической эффективности 100
4.1 Общая характеристика тепловых насосов 100
4.2 Сравнение энергетической эффективности ПТН и АБТН для работы в различных условиях 1 4.3 Оценка экономической и экологической эффективности тепловых насосов 103
4.4 Разработка способов использования петротермальной энергии для комплексного энергоснабжения 106
4.5 Технико-экономический расчет ТНУ 109
4.5.1 Технико-экономическое обоснование проекта на строительство газовой котельной 110
4.5.2 Технико-экономическое обоснование проекта на строительство теплонасосной установки с новой петротермальной скважиной 114
4.5.3 Технико-экономическое обоснование проекта на строительство теплонасосной установки с существующей петротермальной скважиной 119
4.6 Основные выводы 121
Заключение 124
Основные условные обозначения и сокращения 126
Литература
