Možnosti optimalizace vystrojení vrtaných tepelných výměníků sloužících jako primární okruh tepelných čerpadel země-voda.

Prezentovana disertacni prace představuje nový koncept vystrojeni vrtaných tepelných výměniků urcených k produkci tepla pro tepelna cerpadla typu země-voda pomoci intervalove injektaže jeho stvolu. Pro segmentaci horninoveho prostředi na dane intervaly je v prvni casti prace použito analytických a numerických modelů, ktere kvantifikuji geotermalni a geotermodynamicke procesy nejen v nejsvrchnějsich castech zemske kůry. Tato studie je prezentovana předevsim pro lokalitu VSB-TU Ostrava. Použite postupy s velmi dobrou přesnosti reprezentuji realne procesy, jako jsou teploty zemske kůry a horninami produkovane radiogenni teplo, vývoj teplot v hlubsich castech horninoveho prostředi vlivem klimatických změn v průběhu poslednich staleti a rocni oscilace teplot v připovrchových zonach. Dalsi cast teto prace se zabýva vrtanými tepelnými výměniky a jejich schopnosti produkovat tepelnou energii. Je zde představena teorie jejich konstrukce, v niž hraje zasadni roli injektažni směs, ktera vyplňuje mezikruži těchto vrtů a jeji koeficient tepelne vodivosti. Kapitola zmiňuje take výstupy analytickeho modelu, ktere prezentuji vliv změny jednotlivých konstrukcnich parametrů na funkcnost tohoto výměniku – jeho tepelný odpor. Z analýzy vyplýva, že hodnota 2,5 W·m-1·K-1 je v běžných podminkach maximalni hodnotou koeficientu tepelne vodivosti injektažni směsi, který přinasi efektivni zlepseni produkce tepla. V laboratořich Odděleni aplikovane geologie, Institutu geologickeho inženýrstvi byly připraveny injektažni směsi, jejichž koeficient tepelne vodivosti byl zvysovan použitim přiměsi přirodnich materialů. Vyvinute receptury pokrývaji rozsah 0,59~3,43 W·m-1·K-1 a vsechny receptury s výjimkou použiti mleteho krystalickeho grafitu se ukazuji být cenově výhodne. Intervalova injektaž pak byla testovana numerickým modelem, jehož nastavena konfigurace byla ověřena v průběhu řeseni. Výzkum injektažnich směsi zase poskytl hodnoty jejich termodynamických parametrů. Reprezentativnost modelu byla verifikovana pomoci dat měřených ve vrtech během utraceni tepla a pomoci analytickeho modelu pro produkci tepla. Koncept intervalove injektaže ma za urcitých podminek opodstatněni.