Проведение аналитических и патентных исследований, теоретические исследования взаимного влияния термоскважин в пределах скважинного поля.

Цель исследования - создание «активных» термоскважин с повышенной эффективностью извлечения низкопотенциального тепла грунта и замещение импорта аналогичных устройств высоконадежным оборудованием отечественного изготовления со 100%-ной локализацией производства основных узлов и деталей. В основу работы положена принципиально новая научная концепция «активного» повышения эффективности извлечения низкопотенциального тепла грунта в геотермальных теплонасосных системах теплохладоснабжения, базирующаяся на новых принципах и методах интенсификации тепломассообмена в капильно-пористой структуре грунтового массива систем сбора низкопотенциального геотермального тепла, позволяющих создать новые «активные» с управляемым теплосъемом/теплоотдачей, термоскважины. Научные результаты исследований обеспечат возможность создания принципиально новых «активных» термоскважин с управляемым теплосъемом/теплоотдачей, эффективность которых можно будет искусственно изменять при изменении потребности объекта в тепле или холоде, что обеспечит новый уровень контроля основных параметров геотермальных теплонасосных систем, таких как тепло- и холодопроизводительность. Первым шагом является изучение мирового опыта и существующих научных подходов к вопросам повышения эффективности грунтовых теплообменников. Далее, на основе проведенного анализа и по результатам численного моделирования процессов теплообмена в грунте, определяются концептуальные требования к новым конструкциям грунтовых теплообменников и коллекторов колодцев и разрабатываются их основные технические решения. Выполнен выбор основных конструкционных материалов, и разработана эскизная конструкторская документация на экспериментальные образцы оборудования. Изготовленные в соответствии с эскизной конструкторской документацией экспериментальные образцы испытываются по специально разрабатываемым программам и методикам, в результате испытаний определяются основные достигнутые характеристики оборудования. В целях внедрения результатов работы разрабатываются технические рекомендации по изготовлению и монтажу многокомпозиционных распределительных камер из термопластов для геотермальных систем, готовятся предложения по реализации результатов работ и вовлечению их хозяйственный оборот; проект технического задания на выполнение опытно-конструкторских работ по теме «Создание опытных образцов «активных» термоскважин для геотермальных теплонасосных систем теплохладоснабжения». Для оценки экономической эффективности внедрения результатов работы выполняется анализ экономических факторов, определяющих возможность и результативность внедрения геотермальных теплонасосных систем теплохладоснабжения с использованием результатов работы; осуществляется подготовка документов, направленных на обеспечение их внедрения, а также разрабатывается бизнес-план освоения промышленного производства результатов работы. Представлены: аналитический обзор мирового опыта повышения эффективности извлечения тепловой энергии из грунта при помощи грунтовых теплообменников; отчет о патентных исследованиях; концептуальные технические решения многопозиционных распределительных камер для «активных» термоскважин геотермальных теплонасосных систем теплохладоснабжения; результаты численного моделирования влияния конструктивных особенностей термоскважин на интенсивность теплоотдачи; результаты численного моделирования эксплуатационных характеристик группы термоскважин в режиме теплоотдачи с оценкой взаимного теплового влияния для разных значений расстояния между термоскважиинами; результаты численного моделирования эксплуатационных характеристик группы горизонтальных грунтовых теплообменников в режиме теплоотдачи с оценкой взаимного теплового влияния; результаты численного моделирования влияния конструктивных особенностей термоскважин на интенсивность теплосъема; результаты численного моделирования эксплуатационных характеристик группы термоскважин в режиме теплосъема с оценкой взаимного теплового влияния для разных значений расстояния между термоскважинами.