Druck- und Strömungssimulation eines geschlossenen Loop-Tiefengeothermiesystems im Großraum Nürnberg
- Dieser Bericht analysiert die Strömungs- und Druckverhältnisse in einem geschlossenen, geothermischen Eavor-Loop™-System, das als innovative Lösung für die nachhaltige Wärmeversorgung konzipiert ist. Ziel der Untersuchung ist es, das Potenzial dieses Systems zur Einspeisung von 15 MW thermischer Leistung in ein Fernwärmenetz zu evaluieren. Im Mittelpunkt stehen die detaillierte Modellierung der Druckverluste, die temperaturabhängige Dichteberechnung sowie die Analyse der natürlichen Zirkulation des Wärmeträgermediums ohne zusätzliche Förderpumpen. Die Studie verwendet bewährte ingenieurwissenschaftliche Methoden wie die PPDS-Gleichung zur Dichtebestimmung und die Swamee-Jain-Näherung für die Rohrreibungszahl. Die Ergebnisse zeigen, dass das System unter den getroffenen Annahmen eine ausreichende Druckdifferenz für den selbsttätigen Betrieb erzeugt und somit eine energieeffiziente und wartungsarme Nutzung geothermischer Energie ermöglicht. Die Validität der Modellierung wird durch den Vergleich mit Literaturwerten bestätigt. AufDieser Bericht analysiert die Strömungs- und Druckverhältnisse in einem geschlossenen, geothermischen Eavor-Loop™-System, das als innovative Lösung für die nachhaltige Wärmeversorgung konzipiert ist. Ziel der Untersuchung ist es, das Potenzial dieses Systems zur Einspeisung von 15 MW thermischer Leistung in ein Fernwärmenetz zu evaluieren. Im Mittelpunkt stehen die detaillierte Modellierung der Druckverluste, die temperaturabhängige Dichteberechnung sowie die Analyse der natürlichen Zirkulation des Wärmeträgermediums ohne zusätzliche Förderpumpen. Die Studie verwendet bewährte ingenieurwissenschaftliche Methoden wie die PPDS-Gleichung zur Dichtebestimmung und die Swamee-Jain-Näherung für die Rohrreibungszahl. Die Ergebnisse zeigen, dass das System unter den getroffenen Annahmen eine ausreichende Druckdifferenz für den selbsttätigen Betrieb erzeugt und somit eine energieeffiziente und wartungsarme Nutzung geothermischer Energie ermöglicht. Die Validität der Modellierung wird durch den Vergleich mit Literaturwerten bestätigt. Auf Grundlage der durchgeführten Simulationen erscheint ein Betrieb des Systems ohne zusätzliche Antriebspumpe realisierbar. Der Thermosyphon-Effekt ist so stark ausgeprägt, dass eine gezielte Drosselung des Systems
erforderlich ist, um den gewünschten Durchfluss zu gewährleisten.…

