ТЕПЛОНАСОСНІ СИСТЕМИ З ВИКОРИСТАННЯМ ҐРУНТУ ТА ВОДОНОСНИХ ГОРИЗОНТІВ У ЯКОСТІ АКУМУЛЯТОРІВ ТЕПЛОТИ - Човнюк, Юрій; Чередніченко, Петро; Москвітіна, Анна; Васильєва, Ганна (Сучасні проблеми Архітектури та Містобудування, 2025)
У сучасному світі, де енергоефективність та використання відновлюваних джерел енергії є ключовими пріоритетами, значну увагу приділяють розвитку систем сезонного акумулювання теплоти. Ці системи відіграють вирішальну роль у зберіганні надлишкової теплової енергії, отриманої протягом теплого періоду, для подальшого використання в опалювальний сезон. Різноманіття геологічних умов та доступних технічних рішень обумовлює широкий спектр типів акумуляторів теплоти, включаючи штучні підземні порожнини, водоносні горизонти, сонячні ставки та ґрунтові теплообмінники. Особливу перспективу мають природні геологічні утворення, які є ефективним та довговічним середовищем для зберігання теплоти. Такі рішення можуть бути впроваджені як у великомасштабних енергетичних системах, так і в індивідуальному будівництві, сприяючи сталому розвитку та зниженню викидів парникових газів. Останнє десятиліття відзначилося інтенсивними дослідженнями та розробками у сфері нанорідин як перспективних теплоносіїв. Ці стабільні дисперсії наночастинок металів, вуглецю або кремнію в рідкому середовищі демонструють унікальні теплофізичні властивості, що нагадують рідкі метали: високу теплопровідність, ефективне поглинання сонячного випромінювання та можливість магнітного керування потоком. Завдяки цим характеристикам нанорідини знаходять успішне застосування в сонячних, геотермальних та теплонасосних системах, а також у системах охолодження, дозволяючи підвищити ефективність відбору тепла до півтора разів. Проте, однією з невирішених проблем залишається проєктування теплообмінників для цих рідин, що потребує подальших досліджень. Важливу роль у вивченні характеристик потоків, сил на обтічних поверхнях та віброакустичних явищ відіграють теоретичні методи, що базуються на рівняннях гідродинаміки та чисельних способах їх розв'язку. Особливу увагу при цьому приділяють розв'язку системи рівнянь Нав'є-Стокса. Метою представленої публікації є розробка методики визначення профілю швидкості та об'ємної витрати при усталеному ізотермічному ламінарному, повністю розвиненому русі нестиснутої степеневої (неньютонівської) рідини у горизонтальній трубі під дією гідростатичного тиску.