Baigiamajame magistro darbe nagrinėjamas pastato, aprūpinimas šiluma šilumos siurbliu su šiluminiais poliais. Yra apžvelgtos esamos giliosios bei sekliosios geoterminės energijos panaudojimo panaudojimo galimybės Lietuvoje. Aprašytos prielaidos ir supaprastinimai šiluminių polių skaičiavimui, aprašytos skaičiavimo metodikos. Atlikti šiluminių polių skaičiavimai, naudojantis penkiomis metodikomis. Aprašytas pasirinktas pastatas, apskaičiuoti atitvarų šiluminiai rodikliai, nustatyta pastatui reikalinga šiluminė galia. Naudojantis „Design builder“ modeliavimo programa sukurtas pastato modelis ir apskaičiuoti pastato šilumos bei vėsos poreikiai metų laikotarpiu. Pagal nustatytus poreikius modeliavimo programa „EED“ sumodeliuoti šildymo vėsinimo ciklai dvidešimt penkeriems metams į priekį. Sistema palyginta su baziniu šilumos šaltiniu. Išnagrinėjus gautus rezultatus pateikiamos rekomendacijos bei baigiamojo darbo išvados. Darbą sudaro 11 dalių: įvadas, geoterminės energijos panaudojimo galimybės Lietuvoje, šilumos siurblių tipai, šiluminių polių skaičiavimo metodikos bei skaičiavimai, nagrinėjamo pastato aprašymas, pastato šiluminės galios skaičiavimas, pastato šilumos/vėsos poreikių modeliavimas „Design builder“ programa, šiluminių polių skaičiavimas „EED“ programa, nagrinėjamos sistemos palyginimas su baziniu šilumos šaltiniu, rekomendacijos, išvados ir literatūros sąrašas. Darbo apimtis 68 p. teksto be priedų, 49 iliustr., 16 lent., 29 literatūros šaltiniai. / The final master thesis presents analysis of heat supply to the building using a heat pump with energy piles. There is an overview of shallow and deep geothermal energy utilization current possibilities in Lithuania. The assumptions and simplifications of the calculation for the energy piles are described as well as the calculation methodology. Calculations of the energy piles are performed, using five methods. The chosen building is described, thermal performance of partitions are calculated and the building heating capacity is calculated. . Using the "Design Builder" building simulation program a model was generated and the calculations of annual heating and cooling demand are performed. According to the demand of building using simulation program "EED" heating /cooling cycles are calculated of twenty-five years ahead. The system was compared with the basic heat source. After analyzing all results conclusions are given. Thesis consists of 11 parts: introduction, overview of geothermal energy resources usage posibilities in Lithuania, types of heat pumps, calculation methods and calculations of energy piles, description of the building data, calculation of building heating system power, simulation of heat /cooling demand of the building with "Design Builder" program, calculation of energy piles with "EED" modeling program, Comparison of the system with the basic source of heat, recommendations, conclusions and references, Volume of the thesis 68 p. of the text... [to full text]

Pagrindinės šiame darbe sprendžiamos problemos yra susijusios su efektyviu ilgalaikiu šilumos siurblių eksploatavimu. Šilumos siurblio sistemos kintamuoju priimamas gruntinis šilumokaitis. Tai reiškia, kad šilumos siurblio efektyvumas priklausys nuo šilumnešio temperatūros gruntiniame šilumokaityje. Pirmoje darbo dalyje pateikiama informacija apie geoterminę energiją bei jos naudojimo būdus. Apibrėžiama seklioji geoterminė energija. Pateikiamos šilumos siurblių šilumokaičių schemos. Praktinėje darbo dalyje pateikiama gruntinių šilumokaičių modeliavimo metodų analizė bei pasirenkamas metodas tolimesniam modeliavimui. Modeliuojami trijų skirtingų tipų vertikalūs gruntiniai šilumokaičiai. Modeliavimo rezultatas: šilumnešio vidutinės mėnesinės temperatūros 25 metų laikotarpiui. Pagal temperatūras nustatomas šilumos siurblio vidutinis mėnesinis efektyvumo koeficientas. Naudojant efektyvumo koeficientus apskaičiuojamas elektros energijos poreikis. Atliekama ekonominė analizė. Analizės rezultatai parodė, kad efektyviausias vertikalus gruntinis šilumokaitis, prie darbe priimtų modeliavimo sąlygų, yra viengubas gruntinis šilumokaitis su dviem U-formos vamzdžiais. / The main problems that are solved in this thesis are tailored with heat pumps longtime efficiency. The borehole heat exchanger was selected as a variable of a heat pump system. This means that efficiency of the heat pump depends from the temperature of heat carrier inside soil heat exchanger. First part of this thesis represents information about geothermal energy and ways of using it. Definition about shallow geothermal energy is made. The examples of heat pump heat exchangers are given. The practical part of the thesis contains analysis of the simulation models for soil heat exchangers. According to this analysis, selection of the simulation tool is made for further modeling. The simulations of three different heat exchangers types are made. Modeling results show heat carrier’s mean monthly temperatures during time period of 25 years. Using these temperatures the heat pump’s mean monthly coefficient of performance is defined. Using coefficients of performance the calculation of electric power demand is made. Economic analysis is made. The analysis results showed that the most efficient vertical borehole heat exchanger is one heat exchanger with two U-pipes, in terms of conditions that had been used in this thesis.

Darbe projektuojama geoterminė jėgainė, kuri tiekia šiluminę energiją pastatų grupei. Darbą sudaro įvadas, keturi skyriai, išvados ir rekomendacijos bei literatūros sąrašas. Įvade pateikta nagrinėjamos temos problema, aktualumas, darbo tikslai ir uždaviniai bei praktinė darbo vertė. Pirmajame skyriuje pateikiami projektiniai duomenys pastatų grupei Tauragės miesto pavyzdžiu, aprašomi geoterminės energijos tipai bei jos panaudojimas pasaulyje ir Lietuvoje. Antrajame skyriuje analizuojamas Lietuvos geoterminis laukas bei parenkama projektuojamos geoterminės stoties vieta. Analizuojamos UAB „Geoterma“ iškilusios problemos ir nustatomos jų priežastys. Trečiajame skyriuje atliekamas metinio šilumos poreikio modeliavimas bei trijų energijos šaltinių techninis vertinimas kompiuterine programa EnergyPRO. Ketvirtajame skyriuje energijos šaltiniai vertinami ekonominiu ir aplinkosauginiu požiūriu, taip pat atliekama jautrumo analizė bei aprašomos prielaidos, naudotos darbe. Išanalizavus pastatų grupės energijos poreikius, atlikus techninius energijos šaltinių vertinimus ir reikalingus skaičiavimus šilumos gamybos galimybėms įvertinti, teikiamos išvados ir rekomendacijos. Pridedama: trijų energijos šaltinių schemos. Darbo apimtis – 65 p. be priedų, 35 pav., 15 lent., 19 literatūros šaltinių. / There is designed geothermal power plant that supplies thermal energy group of buildings in this paper. The work consists of four chapters, conclusions, recommendations and references. The introduction is about the problem of the topic, the relevance, the work goals, objectives and the practical value of the work. The first chapter provides design details of buildings group using Taurage's city example, describes the types of geothermal energy and its use in the world and in Lithuania. The second chapter analyzes the Lithuanian geothermal area, also the place for designed geothermal station is selected. Analyze the problems encountered in Geoterma company and identify their causes. There is modeling an annual heat demand and performed the three technical evaluation of energy sources with a computer program EnergyPRO. There is assessed the economic sources from energy and environmental point of view in the fourth chapter. As well sensitivity analysis is produced and description of the assumptions used in the workplace. After the analysis of the building group's energy needs and performed technical evaluations and calculations of energy sources necessary to evaluate the heat generation ability, findings and recommendations are provided. Enclosure: energy sources schemes. Working volume - 65 pages without additives, 35 pic., 15 tables, 19 references.