HŐSZIVATTYÚS RENDSZEREKHEZ

Átírás

1 HAGYOMÁNYOS ÉS ÚJ GEOTERMIKUS MEGOLDÁSOK HŐSZIVATTYÚS RENDSZEREKHEZ NÉMETH IVÁN GREENWATT KFT. GREENWATT Kft Budakeszi, József Attila u T/F: 06 (1) E: W:

2 Témakörök 2 FRANK HAGYOMÁNYOS SZONDÁS RENDSZEREK TESZT, MÉRETEZÉS, MÉRÉS, MONITORING ÚJ SZONDÁS RENDSZEREK GEOKOAX, JANSEN FRANK LIMA FOLYÓ ÉS TÓHŐ HASZNOSÍTÓ RENDSZER FRANK PKS SZENNYVÍZHŐ HASZNOSÍTÓ RENDSZER

3 HAGYOMÁNYOS SZONDARENDSZER 3 MAGAS MINŐSÉGŰ TERMÉKEK PE 100 ALAPANYAGBÓL SZONDA PE 100 RC ANYAGBÓL MECHANIKAI SÉRÜLÉSEKKEL SZEMBEN ELLENÁLLÓ HIDRAULIKAILAG OPTIMALIZÁLT TERMÉKEK SKZ ÁLTAL BEVIZSGÁLVA

4 SZONDÁS RENDSZER ELEMEI 4 GYÁRILAG NYOMÁSPRÓBÁZOTT ÉS BEVIZSGÁLT SZONDA HIDRAULIKAILAG OPTIMALIZÁLT OSZTÓ (O 110mm) VDI 4640 SZABVÁNY SZERINT ALÚLRÓL FELFELÉ TÖMEDÉKELÉS TERMIKUSAN JAVÍTOTT TÖMEDÉKELŐ ANYAG KÖRNYEZETBARÁT FAGYÁLLÓ MEGFELELŐ HIGÍTÁSBAN ELLENŐRIZHETŐ ELEKTROFITTINGES KÖTÉS MEGFELELŐ TERVEZÉS, MÉRETEZÉS, MÉRÉS

5 GEORT tömedékelők anyagok 5 talajszondás hőszivattyús rendszerek működési alapfeltétele a megfelelő minőségben kitömedékelt talajszonda a jó kivitelezés két legfontosabb része: felhasznált tömedékelőanyag minősége illetve a tömedékelési technológia

6 Tömedékelő anyag jellemzői % szondamektakarítás magas hővezetőképesség λ>2-2,5 W/mk fagyállóság Zsugorodásmentes Töltőszivattyú-kimélő Vízzáró Magas mechanikai szilárdság Környezetbarát Könnyű feldolgozhatóság

7 Tömedékelés kivitelezése 7 VDI 4640 német szabvány: szondacsövekkel együtt plusz feltöltő cső letolása ezen keresztül alulról felfelé történő tömedékelés a felszínen a tömedékelő anyag megjelenik, így biztosan megtörtént a tömedékelés a teljes szondahosszban

8 Tömedékelés szerepe 8 Környezetvédelmi felszín alatti vizek összezárásának megakadályozása Energetikai szonda energiahatékonyság növelés hosszútávú megbízható működés

9 GEORT MIX termékpaletta 9 GEORT MIX standard Gazdaságos kivitelezéshez GEORT MIX premium Magas energiahatékonyság GEORT MIX premium + Agresszív talajvizekre

10 tanusítványok 10 A tömedékelő anyagok az ÉMI TŰV SÜD által bevizsgálva A gyártás TŰV NORD által bevizsgálva Saját hazai fejlesztés és gyártás

11 Szondateszt (>30kW) 11 A mérıberendezés a következı értékeket határozza meg: talaj hıvezetı képesség (λ) termikus fúrólyuk ellenállás (Rb) nyugalmi talaj hımérséklet (T0)

12 Mérőberendezés 12 maximális fűtésterhelés 9 kw fokozatmentes szabályozás számítógéppel vezérelt

13 Szondateszt (>30kW) 13 egy földhőszondás rendszer tervezésénél, a legfontosabb paraméter a talaj hővezető képessége (λ), ez a paraméter helyspecifikus és nem lehet tapasztalati illetve geológiai adatok alapján meghatározni a termikus kapcsolat a furat falától, a szondában keringő folyadékig a következő paraméterek függvénye: furat átmérő szonda méret szonda anyaga a tömedékelő anyag típusa és a kivitelezési minősége lamináris/turbulens áramlás ezen paraméterek összegzését hívjuk termikus fúrólyuk ellenállás -nak (Rb) talaj nyugalmi hőmérséklete (T0)

14 Hőmérsékletprofil geológiával 14 A hőmérsékletprofil információi: zavartalan talajhőmérséklet meghatározása a hőmérséklet gradiens meghatározása információt nyújt a különböző rétegek hővezető képességéről megmutatja a felszín alatti vizek hatását

15 15 MÉRÉSEK, MODELLEZÉSEK Edelény, L Hullier-Coburg kastély fűtési igény: 505 kw hűtési igény: - λ eff = 1,73 W/mK R b = 0,063 K(W/m) T 0 = 13,26 C A kalkulációt az alábbi esetre végeztük el: fűtés 130 db szonda (víz!!!)

16 16 MÉRÉSEK, MODELLEZÉSEK Szlovákia, Liptovsky Mikulas fűtési igény: 200 kw (560MWh) hűtési igény: 140 kw (70MWh) λ eff = 2,09W/mK R b = 0,116 K(W/m) T 0 = 9,45 C tervezett szondaszám: 40db szükséges szondaszám: 76db szükséges szondaszám (125m-es szondák esetén): 56db

17 17 MÉRÉSEK, MODELLEZÉSEK Ausztria, Mödling fűtési igény: 12,4 kw hűtési igény: 5 kw λ eff = 1,67 W/mk R b = 0,084 K(W/m) T 0 = 12,03 C

18 18 MÉRÉSEK, MODELLEZÉSEK Montenegro, Budva fűtési igény: 250 kw hűtési igény: 400 kw λ eff = 2,02 W/mk R b = 0,054 K(W/m) T 0 = 17,26 C

19 19 MÉRÉSEK, MODELLEZÉSEK Erdély, Marosvásárhely fűtési igény: 170 kw hűtési igény: 190 kw λ eff = 1,86 W/mk R b = 0,103 K(W/m) T 0 = 12,51 C

20 Szondatípus 20 Példa: 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Dupla U szonda (Ø32mm) Szimpla U szonda (Ø40mm) F o ly a dé k hım é rs é k le t [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés F o ly a d é k hı m é r s é k le t [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés 0 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25

21 Szondatípus 21 Példa: 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Dupla U szonda (Ø32mm) teljes szondahossz 2300 m Szimpla U szonda (Ø40mm) teljes szondahossz 2500 m a dupla U-szonda 8-10%-kal hatékonyabb mint a szimpla U-szonda

22 Szondahossz 22 Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül Fűtés (hűtés nélkül) 3400 m Fűtés+hűtés 2500 m Folyadék hımérséklet [ C] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés F o ly ad é k hım é rs ék le t [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés 0 0 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. AUG. OKT. DEC. Év 25 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25

23 Szondahossz 23 Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül Fűtés (hűtés nélkül) teljes szondahossz 3400 m Fűtés+hűtés teljes szondahossz 2500 m Fűtési/hűtési célból létesült szondamező esetén kevesebb szondahossz szükséges

24 Szondamélység 24 Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül Mély szondák 24x120m (2880m) Sekély szondák 36x80m (2880m) F oly adék hım érs ék let [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés Foly adék hımérsék let [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25

25 Szondamélység 25 Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül Mély szondák 24x120m (2880m) Sekély szondák 36x80m (2880m) csak fűtési célból mélyebb szondák hatékonyabbak mint a sekélyebb szondák

26 Szondák távolsága 26 Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül 4,0m-es szondatávolság 7,0m-es szondatávolság Éves min-max folyadék hım érséklet [ C ] Év Csúcsterhelés minimuma Csúcsterhelés maximuma Alapterhelés minimuma Alapterhelés maximuma Év es m in-m ax foly adék hım érs ék let [ C ] Év Csúcsterhelés minimuma Csúcsterhelés maximuma Alapterhelés minimuma Alapterhelés maximuma

27 Szondák távolsága 27 Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150 kw fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül 4,0m-es szondatávolság 7,0m-es szondatávolság csak fűtési célból a nagyobb szondatávolság kedvezőbb

28 Fúrólyuk átmérő 28 Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Kis fúrólyuk Nagy fúrólyuk 152 mm átmérő 180 mm átmérő F o ly a d é k hı m é rs é k le t [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés F o ly a d é k hı m é rs é k le t [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés 0 0 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25

29 Fúrólyuk átmérő 29 Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Kis fúrólyuk 152 mm átmérő teljes szondahossz 2500 m Nagy fúrólyuk 180 mm átmérő teljes szondahossz 2700 m a kisebb fúrólyuk átmérő nagyobb hatékonyságú

30 Tömedékelő anyag 30 Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Hagyományos bentonit Termikusan javított F o ly a d é k hım é r s é k le t [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés F oly adék hım érs ék let [ C ] Folyadék hımérséklet Maximális hőtési terhelés Maximális főtési terhelés 0 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25 0 JAN. FEB. ÁPR. JÚN. JÚL. SZE. NOV. Év 25

31 Tömedékelő anyag 31 Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Hagyományos bentonitos teljes szondahossz 3100 m Termikusan javított teljes szondahossz 2500 m a termikus tömedékelés 15-20%-al hatékonyabb

32 Szonda újdonságok 32 Mouvitech turbocollector Jansen hullámosított csőrendszer Geokoax

33 FRANK tó és folyóvíz hőhasznosító 33 Primer hőforrás alkalmazásra Nagy felületű kompakt hőcserélő PE100 anyagból Optimalizált hidraulikai viszonyok Nincsenek fém és mozgó alkatrészek Elektrófúziós csőkötések Magas mechanikai ellenállás algásodásmentes

34 FRANK tó és folyóvíz hőhasznosító 34 Hűtésre és fűtésre is alkalmas Max fűtési teljesítmény téli csúcs esetén: 12 kw/ egység Minimális vízmélység: 3m Könnyű telepíthetőség Biztonságos csőkötések Könnyen bővíthető több egységgel

35 FRANK PKS szennyvíz hő hasznosító rendszer 35 PKS Thermpipe: Szennyvízvezeték Szennyvízhő hasznosítás Talajhő hasznosítás Hőszívatyúra csatlakoztatható Gyors regeneráció Magas primerhőmérséklet

36 FRANK PKS szennyvíz hő hasznosító rendszer felépítése 36 Hagyományos elektrófúziós csatlakozású csatorna rendszer 3ill. 6 m-es csatornacsövek Áthidalókkal csatlakoztatható Osztó-gyűjtő aknákba futnak össze a körök Vizes hőszivattyúra csatlakozik az aknából

37 FRANK PKS szennyvíz hő hasznosító rendszer működése 37 Egyidejűleg hasznosítja a szennyvíz és a talaj hőt A szennyvíz folyamatos regenerációt biztosít a talaj számára hőszivattyú üzemidőn kívül Felhasználás: Ipari létesítmények, sport csarnokok, középületek, termálfürdők

38 FRANK PKS szennyvíz hő hasznosító rendszer teljesítménye 38 Kedvező bekerülési költség Magas fajlagosan kivehető teljesítmény + 70 C ig terhelehtő

39 GEORT Monitoring 39 saját fejlesztésű BUS technológiájú interneten elérhető kommunikációs mag rugalmasan bővíthető szabályozásra is alkalmas mindig a megrendelő igényeire szabva aktuális és hosszútávon rögzített adatok kijelzése (SPF)

40 40 DUF monitoring

41 Talajszonda monitoringozás 41 talajhőmérsékletmérés (kevés jelenlegi adat) aktív szonda hőmérsékletmérés, mélység és távolság függvényében

42 Talajhőmérők telepítése 42 Terepi kialakítás főldhőszonda mező: 2 db, 150 m mélységű hőmérsékletmérő vezeték (egy aktív szonda közvetlen közelében, míg a másik kb. 20 m-re a semleges területen kap helyet. A felbontás az el 20 m-en méterenkénti, 21 m-től 150 m-ig 10 m-ként. Az aktív szondától távolodva a semleges zóna felé1, 3, 5 m távolságra kerül elhelyezésre 3 db 20 m mélységű hőmérsékletmérő vezeték. Felbontás 1 m/szenzor talajkollektor mező: 2 db hőmérsékletmérő, 5 m mélységig, 0,5 m-es felbontással (20 kw) napkollektor: 4 db napelem: 10 kw levegős hőszivattyúk: 5 x 30 kw szélerőmű: 2 kw

43 Talajszonda hőmérés 43 talajszonda hőmérséklet alakulása az idő és mélység függvényében 5-20 m mélység, amely ellentétes fázisban van a külső hőmérséklettel itt költség és energiahatékony rendszerek alakíthatóak ki

44 Digitális hőmérő 44 új digitális talaj hőmérő vízhatlan rendkívül pontos busz vezetékre felfűzhető 1 vezetéken akár több 100 db

45 45 Talajkollektor hőmérsékletek

46 Monitoring referenciák 46 Telenor Ház, Törökbálint Coca-Cola, Zalaszentgrót Dunaújvárosi Főiskola Stiebel-Eltron székház Okosház Budapest

47 47 Köszönöm a figyelmet! info@greenwatt.hu