is Íslenska en English

Lokaverkefni (Meistara)

Háskólinn í Reykjavík > Tæknisvið / School of Technology > MEd/MPM/MSc Verkfræðideild (áður Tækni- og verkfræðideild) og íþróttafræðideild -2019 / Department of Engineering (was Dep. of Science and Engineering) >

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/44855

Titill: 
  • Titill er á ensku Permafrost mitigation solutions for underground thermal energy storage in Baker Lake, Nunavut
  • Mótvægislausnir gegn sífrera þíðingu til neðanjarðar varmaorku geymslu í Baker Lake, Nunavut
Námsstig: 
  • Meistara
Útdráttur: 
  • Útdráttur er á ensku

    Northern communities in Canada depend on energy to survive harsh arctic and sub-arctic climates. Diesel fuel is their primary energy source, putting these communities in an energetically, economically, and environmentally vulnerable position. Switching from diesel to renewable energy options reduces reliance on fossil fuel and the risk of oil spills. One option is using borehole thermal energy storage (BTES). Waste heat from a diesel generator is stored underground in summer to be extracted during winter. This heat can be provided to the community via district heating. An important issue with BTES in northern Canada is permafrost. Thaw of ice rich material can damage infrastructure such as boreholes. Using permafrost thaw mitigation strategies, it may be possible to limit ground temperature changes causes by a BTES. Numerical simulations of BTES with passive (pipe, grout, VIT casing, air insulation around the upper borehole section) and active solutions (thermosyphons) to mitigate permafrost thaw were developed to address this question. The community of Baker Lake (Nunavut, Canada) is used as an example to define how to reduce ground temperature changes and elevate energy stored. The results have showed that air insulation around the upper section of the borehole and thermosyphons can reduce cyclic changes of ground temperature near the surface caused by underground energy storage.

  • Norður samfélög í Kanada eru háðar orku til að komast af í frosthörkri og íll veðri á norðurslóðum. Dísilolía er þeirra helsti orkugjafi og setur þau samfélög í afar orku-, efnahagslega og umhverfislega erfiða stöðu. Skipta úr dísilolíu yfir í endurnýjanlega orkugjafa dregur úr þörfinni á jarðefnaeldsneyti og hættunni á olíuleka. Einn möguleiki þeirra er að nýta geymsluaðstöðu fyrir varmaorku úr borholum (BTES). Afgangsvarmi frá dísilrafstöð er geymdur neðanjarðar að sumri til, til þess að vinna hann yfir veturinn. Hitaveituna má veita til bæjarfélagsins með fjarhitun. Sífreri er mikilvægt mál sem tengist BTES í norðurhluta Kanada. Þíðing á hafísrík efni getur valdið skemmdum á borholum og grunnvirkjum. Með því að nota mótvægisaðgerða móti þíðinga á sífrera er hugsanlega hægt að draga úr líkum á aðstæðum þar sem hiti gæti valdið varanlegu skemmdum. Til að svara þessari spurningu voru búnar til tölulegar hermanir af BTES með óvirkum (pípu, fúgu, VIT-hlíf, lofteinangrun kringum efri borholusýkinguna) og virkum lausnum (thermosyphons) til að draga úr sífreraþíðu. Í rannsókninni er Baker Lake (Nunavut, Canada) notað sem dæmi til að skilgreina hvernig hægt er að draga úr hitabreytingum á yfirborði jarðar og hækka orkuforða. Niðurstöður rannsókna hafa sýnt að einangrun með hita- og þrýstilofti í efri hluta borholunnar og hitastýringar geta minnkað lotubundnar breytingar á jarðhita nálægt yfirborði vegna orkugeymslu neðanjarðar.

Styrktaraðili: 
  • Styrktaraðili er á ensku CanmetENERGY-Ottawa (Andrew Wingston)
Samþykkt: 
  • 8.6.2023
URI: 
  • http://hdl.handle.net/1946/44855


Skrár
Skráarnafn Stærð AðgangurLýsingSkráartegund 
alisham_2023-05-26_14-38-32.pdf413.44 kBOpinnBeiðni um lokunPDFSkoða/Opna
MSc_Gold_2023_SV.pdf6.77 MBLokaður til...05.06.2024HeildartextiPDF