Streszczenie  9
Summary  10
Wykaz skrótów i oznaczeń  11
Rozdział 1. Wstęp 15
1.1. Wprowadzenie  15
1.2. Cel pracy  17
1.3. Zakres pracy  19
Rozdział 2. Charakterystyka metod magazynowania energii termicznej  21
2.1. Wykorzystanie właściwej pojemności cieplnej  22
2.1.1. Magazyny energii typu ATES  23
2.1.2. Magazyny energii typu BTES  24
2.1.3. Magazyny energii typu CTES  25
2.1.4. Magazyny energii typu PTES  26
2.1.5. Magazyny energii typu TTES  27
2.2. Wykorzystanie ciepła przemiany fazowej  29
2.3. Wykorzystanie ciepła przemian chemicznych  32
Rozdział 3. Magazynowanie energii z wykorzystaniem otworowych wymienników ciepła  33
3.1. Górotwór jako sezonowy podziemny magazyn energii termicznej  33
3.2. Konstrukcja otworowego wymiennika ciepła  37
Rozdział 4. Problematyka modelowania transportu ciepła i masy w BTES  41
4.1. Analiza zjawisk fizycznych w procesie podziemnego magazynowania energii  41
4.2. Ogólny podział modeli transportu ciepła i masy w BTES  45
4.3. Modele uwzględniające przepływ ciepła w górotworze 47
4.4. Modele uwzględniające przepływ ciepła w wymienniku  51
4.5. Modele uwzględniające przepływ ciepła w całym magazynie  54
4.6. Analiza wpływu miejsca i rodzaju przyjętego warunku brzegowego na rozkład temperatury w BTES  58
4.7. Ogólne wytyczne dotyczące doboru modelu obliczeniowego  62 
Rozdział 5. Rozwój modelu (MDF) transportu ciepła i masy w wymienniku otworowym  65
5.1. Opis modelu matematycznego  65
5.2. Implementacja elementu MDF do pakietu ANSYS  68
5.3. Weryfikacja zmodyfikowanego modelu MDF  70
5.4. Podsumowanie  73
Rozdział 6. Analiza parametrów wpływających na efektywność podziemnego magazynowania energii  75
6.1. Analiza wpływu parametrów materiałowych na efektywność magazynowania energii w BTES  78
6.2. Analiza wpływu parametrów konstrukcyjnych na efektywność magazynowania energii w BTES  80
6.2.1. Wpływ rozstawu rur i zmian wartości współczynnika przewodzenia materiału uszczelniającego na projektowaną głębokość wymiennika  81
6.2.2. Wpływ rozmieszczenia otworowych wymienników ciepła na efektywność procesu magazynowania energii  83
6.2.3. Wpływ konstrukcji rur wymiennika na intensywność wymiany ciepła  86
6.3. Analiza wpływu parametrów eksploatacyjnych na efektywność magazynowania energii w BTES  87
6.4. Podsumowanie  89
Rozdział 7. Model do oceny efektywności magazynowania energii w BTES  91
7.1. Założenia wstępne  91
7.2. Wybór metody badawczej  94
7.3. Charakterystyka analizowanego magazynu typu BTES  99
7.4. Przyjęte warunki rozwiązania  101
7.4.1. Warunki początkowe i brzegowe  102
7.4.2. Analiza zbieżności i stabilności rozwiązania ze względu na liczbę elementów i krok czasowy  104
7.5. Wyniki obliczeń numerycznych  106
7.6. Zastosowanie metody powierzchni odpowiedzi  114
7.6.1. Analiza otrzymanych powierzchni odpowiedzi  117
7.6.2. Weryfikacja modelu do oceny efektywności podziemnego magazynowania energii  119
7.7. Podsumowanie  120
Rozdział 8. Analiza wrażliwości efektywności procesu magazynowania energii termicznej  123
8.1. Wybór metody analizy wrażliwości  123
8.2. Wyniki analizy wrażliwości globalnej  125
8.3. Podsumowanie  130 
Rozdział 9. Wytyczne do uzyskania wysokiej efektywności magazynowania energii w instalacjach typu BTES  131
Rozdział 10. Optymalizacja efektywności procesu magazynowania energii dla zadanych parametrów materiałowych  139
10.1. Wykorzystanie opracowanego modelu analitycznego do procesu optymalizacji  141
10.2. Podsumowanie  144
Rozdział 11. Podsumowanie i wnioski  145
Bibliografia  151
Dodatek D1. Plan eksperymentu komputerowego z wynikami obliczeń  163
Dodatek D2. Otrzymane powierzchnie odpowiedzi dla wybranych parametrów  175