Distributed Temperature Sensing Method - Usability in Asphalt and Sediment Heat Energy Measurements

Abstract

Geoenergia koostuu maan sisältä tulevasta geotermisestä energiasta ja auringon säteilyenergiasta. Geoenergiaa on saatavilla maasta, kallioperästä, vesistöistä, sedimentistä ja asfaltista. Asfaltti- ja sedimenttilämpö sekä niiden hyödyntäminen kuuluvat Vaasan yliopiston Teknillisen tiedekunnan Geoenergia-projektin tutkimusaiheisiin. Lämpöenergian käyttäytymisestä asfaltin alla ja sedimentissä tarvittiin lisätietoa, joten näiden kerrosten lämpötiloja oli pystyttävä mittaamaan säännöllisesti.

Tässä diplomityössä selvitettiin mahdollisuutta hyödyntää hajautettua lämpötilanmittausmenetelmää (Distributed Temperature Sensing, DTS) asfaltin alaisten maakerrosten lämpötilan mittauksessa ja merenpohjan sedimenttilämmön mittauksessa.

Hajautetun lämpötilanmittausmenetelmän hyödyntämistä asfalttilämmön mittauksissa tutkittiin laboratorio-olosuhteissa. Samalla uusi optinen DTS-menetelmään perustuva mittauslaite otettiin käyttöön ja sen ominaisuuksiin tutustuttiin. Laboratoriomittauksilla selvitettiin laitteen ja kaapelin ominaisuuksia sekä määritettiin mittausepävarmuus. Sedimentin lämpötila mitattiin maastossa Vaasan Suvilahdessa. Maastomittaukset antoivat tietoa Suvilahden matalaenergiaverkon sedimenttilämpötilan tasosta. Sedimentistä saatuja lämpötilakäyriä verrattiin muutaman vuoden takaisiin mittauksiin samasta paikasta. Sedimentin lämpötiloja aiotaan mitata jatkossa säännöllisesti.

Tämän diplomityön tuloksista voidaan päätellä, että hajautettu lämpötilanmittausmenetelmä (DTS) on tarkka ja monipuolinen menetelmä käytettäväksi asfaltti- ja sedimenttilämmön mittaamisessa. Menetelmä soveltuu hyvin sekä asfaltin alaisten kerrosten lämpötilan tutkimuksiin että sedimentin lämpötilojen seurantaan.