This thesis examines the potential of deep geothermal closed-loop installation for the heat supply of the Swedish city of Karlskoga. The thermal behavior of 5.5 km depth bi-directional wells is investigated through a numerical model in Comsol Multiphysics, the development of which is explained here in detail, including geometry, meshing, physics, and results. Under the local geological conditions, according to current knowledge on drilling technology, and given the assumptions taken in this study, it was found that there are multiple configurations, including curved boreholes, which allow the construction of a closed-loop engineered hydrothermal system partially satisfying the local heat demand of Karlskoga. The first tried configuration results in the estimation that, after 10 years of operation, 2.82 MW power could be extracted with an outlet temperature of 62.4 °C, while the second model results in 6.51 MW and 56.3°C, with the total drilling length of each model’s borehole system being respectively 20.5 and 42.5 km. The thermal response of these systems is studied over a span of 100 years and estimated to be mostly a radial diffusive mechanism. / Detta examensarbete undersöker potentialet med djupa och slutna geotermiska anläggningar till värmeförsörjningen av Karlskoga. Det termiska beteende av 5.5 km djupa böjda borrhål utredas genom ett numeriskt modell i Comsol Multiphysics, vars utveckling förklaras här i detalj, inklusive geometrin, meshen, fysiken och resultaten, Under de lokala geologiska förutsättningarna, med den befintliga kunskapen om borrteknik och de antaganden som togs i studien, det hittades att fler konfigurationer, inklusive böjda borrhål, tillåter byggandet av ett slutet geotermiskt system som delvis täcker värmebehovet av Karlskoga. Den första simulerade konfigurationen resulterar i ett uppskattat effektuttag av 2.82 MW efter 10 år drift, med vattentemperatur på 62.4 °C. Den andra konfigurationen visar en högre effekt på 6.51 MW fast en lägre temperatur på 56.3°C efter samma drifttid. Den totala borrlängden är av 20.5 km och 42.5 km för den första respektive den andra konfigurationen. Den termiska responsen av dessa system studeras under en spännvidd av 100 år och uppskattas vara främst radiell.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-226306 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Hage Meany, Bechara |
| Publisher | KTH, Tillämpad termodynamik och kylteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ITM-EX ; 2018:11 |
Page generated in 0.0011 seconds