Dr. Takács János Szlovák Műszaki Egyetem, Pozsony Építőmérnöki Kar, Épületgépészeti tanszék

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Dr. Takács János Szlovák Műszaki Egyetem, Pozsony Építőmérnöki Kar, Épületgépészeti tanszék jan.takacs@stuba.sk"

Réka Borbély
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 A GEOTERMIKUS ENERGIA HASZNOSÍTÁSA A MEZŐGAZDASÁGBAN Dr. Takács János Szlovák Műszaki Egyetem, Pozsony Építőmérnöki Kar, Épületgépészeti tanszék jan.takacs@stuba.sk szeptember 25. MET 2014 Pesthidegkút - Klebesberg Kúria

Építőmérnöki Kar, Épületgépészeti tanszék jan.

2 1. Bevezetés

3 1. Bevezetés A geotermikus energia lelohelyei Szlovákiában

4 1. Bevezetés A beépített kapacitás Az éve energiatermelés (MW t ) (%) (TJ/év) Távhőrendszerek 31,6 16,6 576,9 Üvegházak és fóliasátrak 34,2 18,0 511,3 Haltenyészet 4,6 2,4 72,4 Termálfüdők 118,3 62, ,3 Hőszivatyúk 1,4 0,7 12,1 Összesen 190, ,0

fóliasátrak 34,2 18,0 511,3 Haltenyészet 4,6 2,4 72,4

5 2. Gúta és Szímő - katasztere Szímő Gúta

6 2.1 A gútai termálkút főbb paraméterei A gotermikus energia főbb paraméterei a hasznosítás szempontjából a következők: - vízhozam m o (szabad kifolyásal vagy szivattyúzással), - víz hőmérséklet a kútfejen θ o (mért érték a kútfejen), - referencia hőmérséklet a termálvíz hőmérséklete a lehűtés után θ r, - a termálvíz kémiai összetétele (döntően befolyásolja a geotermikus rendszer üzemvitelét), A Ko-X termálkút főbb műszaki paraméterei: 1. Táblázat A helyszín Gúta (Kolárovo) A kitermelés módja A vízhozam A kútfejen mért víz hő- Mérséklet Hűtési hőmérséklet A hasznosítható energetikai potenciál (l/s) ( C) ( C) kw Ko-X 10,83 78,0 25, ,3 20,00 78,0 25, ,2

összetétele (döntően befolyásolja a geotermikus rendszer üzemvitelét), A Ko-X termálkút főbb műszaki paraméterei: 1.

7 2.2 Gúta a számítógépes vezérlés

8 2.3 Gúta A gútai üvegházak látványa

9 2.4 A műszaki megoldás leírása Az üvegház alapvető hőforrásaként alapvetően a Ko-X jelű z termálkút szolgál. A termálvíz kivétele a földfelszín alatt kb. 80 m mélységben elhelyezett búvárszivattyú segítségével történik. A kitermelt termálvíz kw hő teljesítményű hőcserélőn keresztül egy 120 mᵌ térfogatú tárolótartályba merül. Innen történik a hő kivétel a fűtőrendszer közvetítőközege számára. Taralék hőforrásként egy kw teljesítményű csúcskazán szolgál. Primer oldalon termálvíz hőmérsékletesése 78/25 C. A lehűtött termálvíz nyitott hűtőcsatornán keresztül kerül a környezetbe. A fűtőrendszer szekunder oldalának hőmérsékletesése 73/20 C. Ilyen mértékű lehűtés csak úgy lehetséges, hogy a szekunder oldalon több fajta fűtő kör sorba kapcsolásra: 1. Fűtőkör hőmérsékletesése a legmagasabb, méretezési hőmérsékletesése 73/ 50 C, és az üvegházak oldalfalainál helyezkednek el. 2. Fűtőkör hőmérsékletesése alacsonyabb, méretezési hőmérsékletesése 60/45 C, sima csöves kivitelben, egyúttal a szállító/gyűjtő kocsik sínjeit is alkotják. 3. Fűtőkör a legalacsonyabb hőmérsékletesése, méretezési hőmérsékletesése 45/35 C, sima csöves kivitelben a termesztett paradicsom sorközeiben elhelyezve. 4. Fűtőkör az öntözővíz előmelegítésére szolgál, a termesztett paradicsom táptalaja számára.

Innen történik a hő kivétel a fűtőrendszer közvetítőközege számára. Taralék hőforrásként egy 1 700 2 500 kw teljesítményű csúcskazán szolgál. Primer oldalon termálvíz hőmérsékletesése 78/25 C.

10 2.5 A hőforrás termálkút Ko-X A Ko-X termálkút feje A vízfogyasztásmérő

11 2.7 A hőforrás gépháza A lemezes hőcserélő A lemezes hőcserélő adatlapja

12 2.8 Az 1. fűtőkör Pohľad na rozdeľovač a zberač vykurovania A gyűjtő / elosztó rendszer látképe

13 2.8 Az 1. fűtőkör Pohľad na rozdeľovač a zberač vykurovania Elhelyezkedés az üvegházak oldalfalainál

14 2.9 A 2. fűtőkör Pohľad na rozdeľovač a zberač vykurovania Sima csöves kivitelben fűtőkör egyúttal a szállító / gyűjtő kocsik sínjeit is alkotják.

15 2.9 A 2. fűtőkör Pohľad na rozdeľovač a zberač vykurovania A szállító / gyűjtő kocsik sínjei

16 A termesztett paradicsom sorközeiben elhelyezve 2.10 A 3. fűtőkör Pohľad na rozdeľovač a zberač vykurovania

17 2.11 Az öntözőrendszer (4. fűtőkör) Pohľad na rozdeľovač a zberač vykurovania Az öntözővíz előmelegítése szolgál, a termesztett paradicsom tápanyagának bevitelével együtt

18 2.12 A széndioxid CO 2 betáplálásának technológiája Pohľad na rozdeľovač a zberač vykurovania A cseppfolyós CO 2 atmoszférikus levegővel való elpárologtatása biztosítja a klorofilképzéshez szükséges széndioxid mennyiség CO 2 betáplálását.

atmoszférikus levegővel való elpárologtatása biztosítja a

3.1 A Szímei termálkút főbb paraméterei A geotermikus energia termálkút legfontosabb adotságai: - tömegáram mo (szabad kifolyás, vagy búvárszivatyú), - a hévíz hőmérseklete θo (kútfejen), - a hévíz

19 3.1 A Szímei termálkút főbb paraméterei A geotermikus energia termálkút legfontosabb adotságai: - tömegáram mo (szabad kifolyás, vagy búvárszivatyú), - a hévíz hőmérseklete θo (kútfejen), - a hévíz kihülése θr (homérséklet amalyel a hévíz távozik a GER), - vegyi összetétel (meghatározza a hévíz hasznosításának módját) Lelőhely Szímő Označenie vrtu a hévíz Tömegáram hőmérseklet e a hévíz kihülése Energetikai potenciál mo θo θr Q (l/s) ( C) ( C) kw

amalyel a hévíz távozik a GER), - vegyi összetétel (meghatározza a hévíz hasznosításának módját) Lelőhely Szímő

20 3.3 Szímő Pohľad na fóliovníky v Zemnom

21 3.4 A hőforrás termálkút HGZ-1 A Frekvenciaváltó HGZ-1 A Szímei termál kútfej HGZ-1

22 3.4 A hőforrás termálkút HGZ-1 A Szímei termál kútfej lefedését szolgáló építmény és a 250 m 3 hévíztárolo

23 3.5 A Szímei hőköszpont Lemezes hőcserélő

24 3.5 A Szímei hőköszpont A melegvizes csúcskazán, amelynek a hő-teljesítménye kw

25 3.5 A Szímei hőköszpont Az füstgázok szűrőberendezése füstgázok szűrőberendezése

26 3.6 A Szímei gyűttők és elosztók A fütőtendszerek elosztása és a keringető szivatyúk

27 3.6 A Szímei fűtőkörök és elosztók A hőhordozó ilyen mértékű lehűtése úgy lehetséges, hogy a fűtési rendszerek sorba vannak kötve, a következő módon: 1. fűtőkör a legmagasabb hőmérséklet gradiensre van méretezve a tervezett hő lépcső 70/50 C, a fűtési rendszer a fóliasátor oldalfalain helyezkedik el. 2. fűtőkör az alacsonyabb hőmérséklet-gradiens méretezett számítási hőmérséklet csökkenés 55/45 C, a fűtőrendszer sima csővezeték, ami egyúttal a termés begyűjtését szolgáló kocsik sín vezetéke is. 3. fűtőkör a legalacsonyabb hőmérséklet gradiensre méretezett hőmérséklet csökkenés 45/35 C, ezek PVC csővezetékek. 4. fűtőkör az öntözővíz és a növények táplálását biztosító hidroponikus oldat előmelegítését szolgálja.

28 3.7.1 A fűtőrendszerek

29 3.7.2 A fűtőrendszerek

30 3.8. Az 1. fűtőrendszer

31 3.9 A 1.és 2. fűtőrendszer

32 3.10. Energetikai elemzés Az energetikai elemzésnél a geotermikus energia maximális hasznosítására törekszünk. Adott esetben a fűtőközeg fokozatosan, három fűtőrendszeren folyik át és az utolsó fokozatban a öntözővíz melegítése történik úgy, hogy a lehűtött héviz 20 C fokot ér el. A megválasztott hőmérsékleti gradiensek alapján meghatározzuk energiamérleget: vagyis a hasznos vagy. Haszontalan,- hulladék energiát: Hasznosan alkalmazott energia mennyisége a következő: a/ 1. Fűtőrendszer E h,1 = M 1i. c v. (θ 0 θ 1 ) / 3600 (MWh) (1) b/ 2. Fűtőrendszer E h,2 = M 1i. c v. (θ 1 θ 2 ) / 3600 (MWh) (2) c/ 3. Fűtőrendszer E h,3 = M 1i. c v. (θ 2 θ 3 ) / 3600 (MWh) (3) d/ 1. Öntözővíz melegítése E h,4 = M 1i. c v. (θ 3 θ 4 ) / 3600 (MWh) (4) A fel nem használt - a hulladék energia E CS = M 1i. c v. (θ 4 - θ r ) / 3600 (MWh) (6) Ugyanakkor: E elmelet = E h + E CS (MWh) (7)

33 3.10. Energetikai elemzés

34 4. Zárszó - Szímő A nyitott GER tervezése és megvalósítása Európai Unió támogatásával jött létre. Szlovákiában először alkalmaztak holland technológiát. A tervezés, kiépítés és a megvalósítás során szorosan együttműködtek Hollandia, Franciaország és Finnország szakértői. Az alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerek és a megújuló energiaforrások GE kombinációja - az egyik alternatíva, ebben az esetben a megújuló források biztosítják a teljes hő-fogyasztást. Az egész rendszer számítógépesen vezérelt és a technológia összes üzemviteli adata rögzítésre kerül egy számítógépes adatbázisba. Ez a példa megerősíti, hogy Szlovákiában is lehet sikeresen vállalkozni a mezőgazdaságban, de céltudatosan és hatékonyan kell ezt megtenni. A Szímőn termesztett uborkának jobb a minősége, mind a külföldön termesztetteknek. A kiváló minőség a termesztési technológián kívül a felhasznált jó minőségű víznek is köszönhető. Az egész fűtési rendszert és a csúcskazánt a fóliasátrak tulajdonosa saját kezűleg építette fel hollandiai alapanyagokból.

35 4. Zárszó - Gúta A bemutatott nyitott geotermikus energetikai rendszer tervezése és kivitelezése holland technológia megvalósításával valósult meg. A tervezés és a megvalósítás során szoros munkakapcsolat alakult ki a holland és szlovákiai szakemberek között A meleg vizes alacsony hőmérsékletű fűtési rendszerek kombinációja a (és azok sorba-kapcsolása) a megújuló GE hasznosítása az egyik járható út Szlovákiában az összes energia felhasználás keretében a ME hasznosítási arányának növelésére. Az adott energetikai rendszer üzemeltetése számítógéppel vezérelt és az üzemviteli adatok nyomon követhetők a számítógépes vezérlés adatbázisa segítségével. Az adott gútai példa bizonyítja azt, hogy a mezőgazdaság területén is lehet sikeres a vállalkozás Szlovákiában. A megtermelt paradicsom szlovákiai üzlethálózatokon keresztül kerül értékesítésre, de eljut egész Európába és jó minőségű árúnak számít. A bemutatott geotermikus energia hasznosítása Gútán mezőgazdasági célokra vázolt például szolgálhat, hogyan segíthetőek ki azok az elkötelezettségek, amelyeket az Európai parlament és az európai Tanács 2010/31/EÚ május 19.-én kelt irányelvei alapján az épületek energia hatékonyságának növelése alapján kötelezi a tagállamokat 2020-ig az energtikai hatékonyság 20 %-os növelését, az energia felhasználás 20 %-os csökkentését, ugyanakkor a megújuló energiák hasznosítási arányának 20 %-al való növelését, valamint a üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának 20 %-os csökkentését.

36 Köszönöm megtisztelő figyelmüket

Hasonló dokumentumok

TAPASZTALATOK A GEOTERMIKUS ENERGIA ÉS A HŐCSERÉLŐK ALKALMAZÁSA A MEZŐGAZDASÁGBAN

TAPASZTALATOK A GEOTERMIKUS ENERGIA ÉS A HŐCSERÉLŐK ALKALMAZÁSA A MEZŐGAZDASÁGBAN TAKÁCS, János 1 B. FÜRI, Béla 1 DERZSI, István 2 Szlovák Műszaki Egyetem, Építőmérnöki Kara, Épületgépészeti Tszk. Bratislava