Herkunft der Wärmeparameter

Herkunft der Wärmeparameter

Im Folgenden wird die Herkunft der oben angesetzten Fluid- und Matrixparameter erläutert. Projektbeispiele sind hierfür z.B. geothermische Entnahme- und Wiedereinleitungsanlagen oder wärmetechnisch genutzte Erdsondenfelder. In der Regel wird zunächst eine Untersuchung, z.B. mittels eines GeoResponse Tests durchgeführt, um die Eignung des Untergrunds für eine geothermische Nutzung zu ermitteln.

Die oben angesetzten Fluidparameter sind Erfahrungswerte aus der Literatur. Die folgende Abbildung zeigt die Ergebnisse einer projektspezifischen Untergrunduntersuchung.


Herkunft der Wärmeparameter

 

Die im SPRING-Dialog angesetzte Matrix-Dichte ρs von 1.900 kg/m³ wurde als Mittelwert aus der gemessenen Dichte für die quartären Terrassensedimente entnommen.

Die Wärmeleitfähigkeit der Matrix ʎs wird aus der Wärmeleitfähigkeit des Gesamtsystems (ʎgesamt aus Tabelle = 2,6 für quartäre Terrassensedimente) über folgende Formel berechnet:

ʎf * n + (1-n)*ʎs = ʎgesamt

ʎf = 0,6 W/(m*K), Erfahrungswerte Fluid (Grundwasser)

n = Porosität (des Modells) [-]

ʎs = Wärmeleitfähigkeit der Matrix, wird gesucht

ʎgesamt = 2,6 W/(m*K), aus Tabelle der Untersuchung

 

Bei einer Porosität vom 0,07 und Umstellung der Gleichung nach ʎs ergibt sich ʎs = 2,75 W/(m*K).

Die Wärmekapzität cs berechnet sich aus der ermittelten spezifischen Wärmekapazität (aus Tabelle) von 3.300 kJ/(m³ * K) durch Division mit der Matrix-Dichte ρs von 1.900 kg/m³ zu 1.737 J/(kg*K). Die Umrechnung von kJ zu J ist zu beachten.

Die Parameter für die weiteren Bodenschichten können über eine Zonierungsdatei zugewiesen werden.

Eis