التطورات الحديثة في نمذجة خزانات الطاقة الحرارية الأرضية: التحديات وإمكانات النماذج المتكاملة للسوائل الحرارية لاستخراج حرارة الخزان وتصميم أكوام الطاقة الحرارية الأرضية

يرتبط الاستخدام المستدام لموارد الطاقة الحرارية الأرضية ارتباطًا وثيقًا بتقييم دقيق للاستجابة الحرارية الأرضية لحقن / استخراج الطاقة. في هذا السياق ، يتم حساب استراتيجيات التحسين ومنهجيات التحجيم من رصيد الطلب على الطاقة في الخزان. لذلك ، فإن النمذجة العددية الدقيقة للسلوك الديناميكي الحراري للمبادل الحراري الأرضي أمر بالغ الأهمية للتصميم الأمثل لخزانات الطاقة الحرارية الأرضية. هنا ، يتم تقديم طرق النمذجة العددية لأنظمة الطاقة الحرارية الأرضية كإطار لتحجيم وتصميم محطات الطاقة الحرارية الأرضية. علاوة على ذلك ، تم تحديد مراجعة نقدية لنمذجة مكامن الطاقة الحرارية الأرضية لأغراض استخراج الحرارة. تمت مناقشة طرق عددية مختلفة ، مثل طريقة العناصر المحدودة ، وطريقة الفروق المحدودة ، وطريقة الحجم المحدد ، وما إلى ذلك ، والتي تستخدم لمحاكاة ووصف استخراج الحرارة من الآبار الحرارية الجوفية ، وخزانات الطاقة الحرارية الأرضية ، وأكوام الطاقة الحرارية الأرضية. علاوة على ذلك ، يتم تقديم منظور منهجي عام للتحليل المتكامل في لمحة عامة عن حدود محاكاة المكمن. علاوة على ذلك ، تمت مناقشة التطورات الحديثة في مختلف المعلمات التي تؤثر على أداء الاستخراج الحراري للمبادلات الحرارية الجوفية بما في ذلك قطر الأنبوب ، وترتيب الأنابيب ، وميل الأنبوب ، والمسافة من المركز إلى المركز ، ومواد الأنابيب ، وطول الأنبوب ، وعمق البئر. يمكن اعتبار هذه الورقة كأداة لصنع القرار وتوفر مسارًا مفيدًا لتحديد حجم اختيار المعلمات ونظام الاستخدام المستدام للطاقة الحرارية الأرضية.