Szczegóły publikacji
Opis bibliograficzny
Optymalizacja kosztów wiercenia dla instalacji z otworowymi wymiennikami ciepła — Drilling costs optimization for installations with borehole heat exchangers / Tomasz ŚLIWA, Jakub Drosik, Piotr BULIŃSKI // W: Otwory wiertnicze [Dokument elektroniczny] : istotny element przekształceń energetycznych : I seminarium "Geoenergetyka i geotermalne pompy ciepła" na temat: Górnictwo otworowe w rewolucji energetycznej : [Kraków, 7–8 września 2021 r.] : materiały poseminaryjne = [Drilling holes : an important part of the energy transition : 1st seminar on ”Geoenergetics and geothermal heat pumps” on the topic of borehole mining in the energy revolution] / red. Tomasz Śliwa ; Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu. Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie. — Wersja do Windows. — Dane tekstowe. — Kraków : Wydawnictwo Laboratorium Geoenergetyki AGH, 2022. — Dysk Flash. — S. 126–129. — Wymagania systemowe: Adobe Reader. — Bibliogr. s. 129, Streszcz., Abstr.
Autorzy (3)
Słowa kluczowe
Dane bibliometryczne
| ID BaDAP | 140787 |
|---|---|
| Data dodania do BaDAP | 2022-07-04 |
| Rok publikacji | 2022 |
| Typ publikacji | materiały konferencyjne (aut.) |
| Otwarty dostęp |  |
| Wydawca | Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie |
Abstract
The implementation of borehole heat exchanger installations has always generated considerable costs. Therefore, it was decided to conduct extensive research aimed at optimizing drilling in terms of drilling time, lifting operations, energy consumption, and costs, taking into account the mechanical parameters of the drilling technology. In recent years, the AGH University of Science and Technology has acquired the Palace and Park Complex in Młoszowa, planning to transform it into a facility serving as a conference centre, and as a venue for didactic work and social meetings. One of the planned stages of reconstruction/extension of the centre is a borehole heat exchangers installation, which will be used for heating and cooling of campus buildings (which will be implemented). It is expected that the installation will be built within the "field C" of the AGH Geoenergy Laboratory. Taking into account that the project’s research objective is to optimize the aforementioned parameters, it was decided that the individual borehole heat exchangers constituting the entire installation will be designed in a way that would allow the examination of different designs as well as the relationship between the borehole heat exchanger efficiency and its depth. The installation will therefore consist of U-tube borehole heat exchangers in a single, double and triple configuration, a 2 + 1 system, and a centric design. By combining these constructions with variations in the depth of a given borehole, data enabling the determination of which structure at what depth allows the most beneficial and efficient use of the Earth's heat should be obtained. Both the collection of data necessary for the analysis during drilling, and the analysis itself will be performed by the members of Student Scientific Circle “Geowiert” at the Faculty of Drilling, Oil and Gas AGH, and PhD students of the Faculty. For this purpose, software which, after entering the parameters set during drilling (rotational speed, load, mud pressure), will return information regarding parameters that should be programmed while drilling the next borehole to optimize the aforementioned criteria will be developed. The next project stage will verify the software’s correctness by performing further drilling in a different location (geology). What will differ from the previous application is that the drilling will be performed with the parameters set by the software from the very beginning, after a few test boreholes have been made. If the drilling costs will be lower, it will be possible to conclude that the software is working properly, bringing a measurable effect to the investors.
Streszczenie
Wykonywanie instalacji z otworowymi wymiennikami ciepła zawsze generowało spore koszty. W związku z tym postanowiono przeprowadzić szeroko zakrojone badania mające na celu optymalizację wierceń pod względem czasu wiercenia, operacji dźwigowych, zużycia energii, czy przede wszystkim kosztów z uwzględnieniem mechanicznych parametrów technologii wiercenia. Akademia Górniczo-Hutnicza w ostatnich latach nabyła Zespół Pałacowo-Parkowy w miejscowości Młoszowa, planując jego przekształcenie w obiekt służący jako centrum konferencyjne, miejsce spotkań, prac dydaktycznych oraz spotkań socjalnych. Zaplanowano, że jednym z etapów przebudowy/rozbudowy ośrodka wykonana zostanie instalacja składająca się z otworowych wymienników ciepła, która posłuży do ogrzewania oraz schładzania budynków znajdujących się na AGH (planowanych do realizacji). Przewiduje się że instalacja powstanie w ramach „pola C” Laboratorium Geoenergetyki AGH. Biorąc pod uwagę że celem badawczym projektu jest optymalizacja wcześniej wspomnianych parametrów, postanowiono że poszczególne otworowe wymienniki ciepła składające się na całą instalację zostaną zaprojektowane w sposób umożliwiający zbadanie różniących się od siebie konstrukcji, oraz zależności pomiędzy wydajnością otworowego wymiennika ciepła a jego głębokością. Instalacja będzie się dzięki temu składać z otworowych wymienników ciepła o konstrukcji U-rury w konfiguracji pojedynczej, podwójnej i potrójnej, układu 2+1 oraz konstrukcji centrycznej. Łącząc te konstrukcje ze zróżnicowaniem pod względem głębokości danego otworu powinniśmy uzyskać dane, które pozwolą stwierdzić, która konstrukcja przy jakiej głębokości pozwala na najkorzystniejsze i najwydajniejsze korzystanie z ciepła Ziemi. Zarówno zebranie niezbędnych do analizy danych podczas wierceń jak i sama ich analiza zostaną wykonane przez studentów SKN „Geowiert’’ działającego na Wydziale Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH oraz doktorantów Wydziału. W tym celu skonstruowany zostanie program, który po wpisaniu parametrów zadanych podczas wiercenia (prędkość obrotowa, nacisk, ciśnienie płuczki/powietrza) zwróci informację o tym jakie parametry powinny zostać zaprogramowane podczas wiercenia kolejnego otworu, aby zoptymalizować wcześniej wspomniane kryteria. Dalszym etapem projektu jest także zweryfikowanie poprawności działania programu poprzez wykonanie kolejnych wierceń w innej lokalizacji (geologii), z tą różnicą, że wiercenia od początku będą się odbywały z parametrami wyznaczonymi przez program po wykonaniu kilku otworów testowych. Jeśli koszty faktycznie okażą się niższe, będzie można stwierdzić, że program działa poprawnie, przynosząc wymierny efekt dla inwestorów.
