AL2O3–ЭГ:СУ ГЕОТЕРМАЛДЫҚ ҚОЛДАНУҒА АРНАЛҒАН НАНОСҰЙЫҚТІНІҢ ЖЫЛУФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Бұл жұмыс геотермалдық жылу сорғыларына арналған Al₂O₃–ЭГ:су наносұйықтығының жылуфизикалық қасиеттерін эксперименттік зерттеу нәтижелерін ұсынады. Эксперимент 0-10 °C аралығындағы температураларда және 1, 3 және 5 көлемдік % нанобөлшек концентрацияларында жүргізілді. Нәтижелер көрсеткендей, 1 көлемдік % концентрацияда жылуөткізгіштік 8,2%-ға, 3% – 17,4%-ға, 5% – 27%-ға артқан, ал 5% концентрацияда тұтқырлық 45%-ға жоғарылаған, бұл гидродинамикалық шығындардың ұлғаюына әкелді. 3% концентрация жылуөткізгіштікті 17,4%-ға арттыра отырып, тұтқырлықты тек 21%-ға ұлғайтады, бұл жылу тасымалдау тиімділігі мен насос шығындары арасындағы оңтайлы балансқа қол жеткізеді. Есептелген тиімділік коэффициенті (PEC) бойынша 3% Al₂O₃ концентрациясында PEC = 1,23 ең жоғары мәнге жетеді. Келешекте зерттеулер нанобөлшектердің коррозияға, ұзақ мерзімді тұрақтылыққа және жүйе элементтерімен өзара әрекеттесуіне әсерін зерттеуді қажет етеді. Алынған нәтижелер геотермалдық жылыту үшін тиімдірек жылу тасымалдағыштарды әзірлеуге және жылу сорғыларының энергопайдалануын азайтуға көмектесуі мүмкін.

1. Statista. Global geothermal power capacity 2009–2023 [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.statista.com/statistics/476281/global-capacity-of-geothermal-energy/, свободный. – (Дата обращения: 05.03.2025).

2. IRENA. Global geothermal market and technology assessment [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.irena.org/Publications/2023/Feb/Global-geothermal-market-and-technology-assessment, свободный. – (Дата обращения: 05.03.2025).

3. ThinkGeoEnergy. ThinkGeoEnergy’s top 10 geothermal countries 2023 – power generation capacity [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.thinkgeoenergy.com/thinkgeoenergys-top-10-geothermal-countries-2023-power-generation-capacity, свободный. – (Дата обращения: 05.03.2025).

4. Liu X., Falcone G., Alimonti C. A systematic study of harnessing low-temperature geothermal energy from oil and gas reservoirs //Energy. – 2018. – Т. 142. – С. 346-355.

5. Kamila Z., Kaya E., Zarrouk S. J. Reinjection in geothermal fields: An updated worldwide review 2020 //Geothermics. – 2021. – Т. 89. – С. 101970.

6. Igwe C. I. Geothermal energy: a review //Int. J. Eng. Res. Technol.(IJERT). – 2021. – Т. 10. – С. 655-661.

7. Nian Y. L., Cheng W. L. Insights into geothermal utilization of abandoned oil and gas wells //Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2018. – Т. 87. – С. 44-60.

8. Cheng W. L. et al. Enhancing geothermal power generation from abandoned oil wells with thermal reservoirs //Energy. – 2016. – Т. 109. – С. 537-545.

9. Yerdesh Y. et al. Experimental and theoretical investigations of a ground source heat pump system for water and space heating applications in Kazakhstan //Energies. – 2022. – Т. 15. – №. 22. – С. 8336.

10. Yu W. et al. Investigation of thermal conductivity and viscosity of ethylene glycol based ZnO nanofluid //Thermochimica Acta. – 2009. – Т. 491. – №. 1-2. – С. 92-96

11. Khdher A. M. et al. An experimental determination of thermal conductivity and electrical conductivity of bio glycol based Al2O3 nanofluids and development of new correlation //International Communications in Heat and Mass Transfer. – 2016. – Т. 73. – С. 75-83.

12. Gangwar J. et al. Strong enhancement in thermal conductivity of ethylene glycol-based nanofluids by amorphous and crystalline Al2O3 nanoparticles //Applied Physics Letters. – 2014. – Т. 105. – №. 6.

13. Sundar L. S. et al. Thermal conductivity and viscosity of stabilized ethylene glycol and water mixture Al2O3 nanofluids for heat transfer applications: An experimental study //International Communications in Heat and Mass Transfer. – 2014. – Т. 56. – С. 86-95.

14. Peng H., Ding G., Hu H. Influences of refrigerant-based nanofluid composition and heating condition on the migration of nanoparticles during pool boiling. Part II: model development and validation //International journal of refrigeration. – 2011. – Т. 34. – №. 8. – С. 1833-1845.

15. Kapicioglu A. Energy and exergy analysis of a ground source heat pump system with a slinky ground heat exchanger supported by nanofluid //Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. – 2021. – С. 1-14.

16. Tarodiya R., Verma V., Thangavel S. A study on utilization of ground source energy for space heating using a nanofluid as a heat carrier //Heat Transfer. – 2021. – Т. 50. – №. 4. – С. 3842-3860.

17. Tetiana R., Myroslava K., Ivan S. The Efficiency of Nanofluid Use in the Heat Supply System of a House with a Geothermal Heat Pump //2021 IEEE 11th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP). – IEEE, 2021. – С. 1-4.

18. Hamid K. A. et al. Investigation of Al2O3 nanofluid viscosity for different water/EG mixture based //Energy Procedia. – 2015. – Т. 79. – С. 354-359.