ПАРАМЕТРИЧНИЙ АНАЛІЗ ТЕПЛОВОГО ВПЛИВУ ТУНЕЛЮ МЕТРОПОЛІТЕНУ НА РОБОТУ ПОЛЯ ВЕРТИКАЛЬНИХ ҐРУНТОВИХ ТЕПЛООБМІННИКІВ
DOI:
https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2026.112.0.187Ключові слова:
метрополітен, геотермальні теплові насоси, вертикальні ґрунтові теплообмінники, чисельне моделюванняАнотація
Статтю присвячено чисельному дослідженню теплового впливу тунелю метропо-літену на навколишній ґрунтовий масив і поле вертикальних ґрунтових теплообмінників з ме-тою кількісного оцінювання впливу додаткового прогріву ґрунту на теплову потужність від-бору в системах теплопостачання з використанням геотермальних теплових насосів. У роботі наведено послідовність побудови розрахункової моделі, яка передбачає нестаціонарне моделю-вання теплопереносу з огляду на багаторічний тепловий вплив тунелю метрополітену на ґрунт і подальший аналіз роботи поля теплообмінників у попередньо прогрітому середовищі. Про-аналізовано результати чисельних розрахунків, що дають змогу оцінити зміну температурно-го режиму ґрунту й приріст теплової потужності відбору тепла в масиві теплообмінників. Отримані результати можуть бути впроваджені для обґрунтування рішень щодо розміщення полів вертикальних ґрунтових теплообмінників поблизу підземних транспортних споруд в умо-вах міської забудови.
Посилання
Fleur Loveridge, John S. McCartney, Guillermo
A. Narsilio, Marcelo Sanchez, Energy geostruc-tures: A review of analysis approaches, insitutest-ing and model scale experiments, Geomechanics for Energy and the Environment Volume 22, May 2020, 100173, doi.org/10.1016/j.gete.2019.
Marco Barla, Alice Di Donna, Energy tunnels: concept and design aspects, Underground Space Volume 3, Issue 4, December 2018, Pages 268–
, doi.org/10.1016/j.undsp.2018.03.003
Brandl H. Geothermal Geotechnics for Urban Undergrounds. Procedia Engineering 165 (2016)
–764.
Фиалко Н. М. Утилізація енергії викидів сис-тем місцевої вентиляції метрополітенів з до-поимогою теплових насосів / Н. М. Фіалко, Л. Б. Зімін, С. В. Дубовський. Промислова теплотехніка. 2000. Т. 22. № 1. С. 90–93.
Зімін Л. Б. Опитна установка для утилізації низькопотенційної теплоти вентиляційних ви-кидів метрополітена. Промислова теплотех-ніка. 2001. Т. 23. № 1–2. С. 92–95.
Фіалко Н. М., Зімін Л. Б. Оцінка ефективності застосуванея теплових насосів в умовах мет-рополітенів та вугльових шахт, удк 621.564 : 621.565.001.5
Deineko A., Krukovskyi P., & Frolov G. Features of the Heat and Mass Transfer of the Under-ground Structures of the Kiev Metro with the Ground Mass and Air Environment. Journal of New Technologies in Environmental Science, 1(2), 11–15, 2023. https://doi.org/10.53412/jntes-
-1-2
Задіранов В. С. Моделювання утилізації теп-лоти метрополітену з використанням вертика-льного ґрунтового теплообмінника та тепло-вого насоса в умовах Харкова. Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання. Київ, 2025. Вип. 54. С. 122–139. https://doi.org/
32347/ 2409-2606.2025.54.122-139
Задіранов В. С. Чисельне 3D-моделювання нестаціонарного температурного поля внутрі-шньої поверхні тунелю метрополітену. Вен-тиляція, освітлення та теплогазопостачання. Київ, 2025. Вип. 55. С. 96–114. https://doi.org/ 10.32347/2409-2606.2025.55.96-114
Ozudogru T. Y., Olgun C. G., Senol A. 3D numerical modeling of vertical geothermal heat exchangers. Geothermics, 2014. P. 312–324. http://dx.doi.org/10.1016/j.geothermics.2014.02.0 05
Предун К. М., Войналович В. О. Організація виконання підготовчих і будівельно-монтаж-них робіт для влаштування геотермальних те-плових насосів. Просторовий розвиток. Київ, 2024. Вип. 8. С. 361–372. https://doi.org/ 10.32347/2786-7269.2024.8.361-372
ASHRAE. 2009. ASHRAE Handbook: Funda-mentals. American Society of Heating, Refrigera-tion and Air-Conditioning Engineers.
Churchill S. W. Friction-factor equation spans all fluid-flow regimes, Chemical Engineering, 1977, 84 (24), pp. 91–92.
Gnielinski V. New equations for heat and mass-transfer in turbulent pipe and channel flow, Inter-national Chemical Engineering, 1976, 16 (2),
pp. 359–368.
