GEOTERMIKUS ENERGIA HASZNOSÍTÁSA

GEOTERMIKUS ENERGIA HASZNOSÍTÁSA

Geotermikus energia A geotermális energia, más néven földhő a magmából ered és a földkéreg közvetíti a felszín felé. A hő felszínre jutása függ az útjába akadó  kőzetek jellegétől és  azok vastagságától. Napenergiához hasonlóan korlátlanul rendelkezésre áll. A levegőt nem szennyezi.

Magyarország helyzete Hasznosítási helyei :  Lakossági (épületek fűtésére)  Kommunális (fűtőmű)  Balneológiai felhasználás: Hévízen, Harkányban stb…  mezőgazdaságban : • alacsonyhőmérsékletű szárítókban vetőmagok, szálas takarmányok, gyógynövények és zöldségek kezelésére. 60 °C-nál magasabb hőmérsékletű hévízre szükséges • üvegház, fóliasátor fűtésére: MO.-n 2millió m2 fűtött felület

 Élelmiszeriparban: szárításra

Magyarország helyzete  Fűtésre: az észak-kelet- magyarországi régióban gazdaságosan Gyöngyösön és Poroszlón • meglévő lakó- és középületek fűtési és használati melegvíz-igényét a 80-90 °C-os hévizet adó kutakkal távhőszolgáltatási rendszerrel ki lehet elégíteni, ahol csak az csúcskazán működik földgázzal • új épületeknél előnyösebb közepes- és kishőmérsékletű fűtési rendszereket (padlófűtések, légfűtések) kialakítani, a 60 °C körüli hévizek is jól felhasználhatók.

Magyarország helyzete A Kárpát-medence, üledékes eredetű víztározó, porózus kőzetekből áll, amik jó hővezető képességűek. Magyarország területe alatt a földkéreg az átlagosnál vékonyabb, ezért hazánk geotermikus adottságai kedvezőek. A felfelé irányuló hőáram átlagos értéke 90-100 mW/m2, ami ~2-szerese a kontinentális átlagnak.  Magyarországon 1000 m mélységben a réteghőmérséklet meghaladja a 60 °C-t. 2000 m mélységben már 100 °C feletti a réteghőmérséklet

Magyarország helyzete geotermikus energiát döntően a termálvíz képviseli: nagy vastagságú, több helyen 6 km-t is meghaladó üledékes kőzetösszletekben található.  Nagy sótartalom: 8g/liter 60-80% Na-,Ca-,és Mghidrogénkarbonát  vízkő formájában kiválhatnak, amely eltömődést és teljesítménycsökkenést okoz  Hévízkészletünk 500 milliárd m3-re tehető  1016 működő kút, naponta 1,25 millió m3

Hőszivattyú A hűtő-körfolyamatokat más hőmérséklethatárok közé helyezve, kis energia-befektetéssel üzemelő fűtőberendezéseket állíthatunk elő kommunális fűtés és ipari berendezések számára, például a felszín alatti rétegek, felszíni vízfolyások, stb. energiájának felhasználásával. Ez a berendezés a hőszivattyú.

Hőszivattyú

Hőszivattyú    

Napsütéstől és évszakoktól függetlenül üzemkész, környezetre káros emissziót,szennyezést nem okoz üzemelése során nincs égés. Hátránya, hogy függ a villamos hálózattól, az összenergia harmadát villamos energia teszi ki

Hőszivattyúk típusai lehetnek: • Levegő - levegő típus • Levegő - víz típus • Víz - víz típus • Víz - levegő típus

Hőszivattyú A hőszivattyús rendszer tehát a környezeti hőt használja fűtésre, melegvíz ellátásra.

Hőszivattyú

Talajszonda 1. Talajszondák:  Föld mélyebb rétegeibe nyúlnak le,  mélységük 30 - 100 méter. (15 m mélység alatt a hőmérséklet állandó, az évszakok változása nem befolyásolja)

 "dupla U" típusú szondát (PE csövek) , 2 elmenő és 2 visszatérő összeállításban.  A szondát jó hővezető folyadékkal, betonittal töltik  A felszínre érkező víz hőmérsékletét hőszivattyúval meg kell emelni.

Talajszonda

Talajkollektor • A talajban csöveket fektetnek • 2 méternél mélyebbre nem érdemes lefektetni a csövet, ugyanis felszínközeli hőenergiát aknázza ki. • Hátránya: nem elégséges hőmérsékletet épületfűtésre hőszivattyúval meg kell emelni. • Előnye:nyári hűtés lehetősége

HOT-DRY-ROCK • forró sziklát víz nélkül • Vizet nagynyomású szivattyúval a mélybe juttatják • a forró kőzeteken elpárolog • nagy nyomású gőzként visszatér a felszínre • turbinát forgat, generátoron keresztül áramot termel • kihűlt vizet visszanyomják a mélybe. • Hátrány: sok szennyező kerül a felszínre (H2S, NH3, radon stb )

Aachen városa Diákcentrum energiaellátására  2500 m mély furatba acélcső levégelve-T>85°C  Jó vezetőképességű cementtel körülvéve,mely véd a korróziótól is  Benne egy kisebb átmérőjű béléscső végelés nélkül  Hideg víz külső csőben lefelé felmelegszik  Belső, hőszigetelt felszálló csőben jut a felszínre

Aachen városa  Szonda teljesítmény:450 kW (az épület teljes hő/hűtő)igényét fedezi.)

 A felszíni hőközpont szivattyúi zárt körben keringetik a vizet  nem hoz magával szennyeződést  A befektetett villamos energia csak 1/3-a a kinyerhető energiának

Gejzírek energiájának hasznosítása A

geotermikus energiát hordozó közeg talajfelszínre tör, felhozatalához nincs szükség energia befektetésre.

Három alapvető típus említhető: 4. Szárazgőzös technológia 5. Kigőzölögtető technológia 6. Közvetett technológia

1.- szárazgőz/ Dry Steam technológia • • • • • • •

cseppmentes gőz jut a felszínre közvetlenül a turbinához lehet vezetni generátor termeli a villamos áramot turbinából a gőz a kondenzátorban csapódik le a turbina felé a kondenzáció szívóhatást biztosít melegvizet egy injektor juttatja vissza a mélybe A kondenzátor hűtővizét a hűtőtornyokban ellenáramú légáramlattal hűtik,majd • keringetőszivattyúk juttatják vissza a kondenzátorba

1.- szárazgőz/ Dry Steam technológia

1.- szárazgőz/ Dry Steam technológia • „klasszikus" erőmű sémájú • hatásfoka alacsony, körülbelül 30% • gőzzel a felszínre érkező gázok (CO2, S-hidrogén), gőzből le kell választani • teljesítménye jellemzően a 35-120 MW • USA-Kalifornia és Olaszországban

http://www.xsany.hu/documents/h_029/geo.jpg

2.- kigőzölögtető / Flash Steam technológia • magas hőmérsékletű, cseppfolyós vagy részben cseppfolyós kőzetvíz tartályba jut • Itt nyomáscsökkenés hatására gőz keletkezik • gőz a turbinára kerül • turbinához kapcsolt generátor áramot ad • turbinából kiáramló gőz a kondenzátorba • Lecsapódik, szívóhatást gerjesztve a turbinára • kijutó magas hőmérsékletű víz távfűtésre,majd • Nyomószivattyú visszajuttatja a mélybe • A kondenzátor hűtővizét a hűtőtornyokban ellenáramú légáramlattal hűtik • keringetőszivattyúk juttatják vissza a kondenzátorba

2.- kigőzölögtető / Flash Steam technológia

2.- kigőzölögtető / Flash Steam technológia • Az erőműbe jutó kőzetvíz több lépcsőben, több nyomásszinten is kigőzölögtethető, • több fokozatú rendszer • minden egyes szinthez külön turbinakör kell • Az erőművekre a hatásfoka 20 - 25% • A generátorok 10-55 MW közöttiek • USA, Mexikóban és a Fülöpszigeteken .

http://www.xsany.hu/documents/h_029/geo2.jpg

3.-Közvetett-Organic Rankine technológia • • • • • • • • • • •

szerves folyadék ciklusú technológiának is nevezik alacsonyabb hőmérsékletű geotermikus forrásoknál vagy felérkező víznek túl magas az ásványi anyagtartalma víz közvetve kerül felhasználásra hőcserélőn adja át energiáját alacsony forráspontú folyadéknak Folyadékból gőz fejlődik, és a turbinára kerül turbinához kapcsolt generátor áramot fejleszt Távozó gőz a kondenzátorba jut, lecsapódik, ezzel egy szívóhatást kelt A közvetítőfolyadék visszaáramlik a hőcserélőhöz kondenzátor hűtővizét a hűtőtornyokban ellenáramú légáramlattal hűtik hűtőrendszer vizét külső forrásból kell biztosítani

3.-Közvetett-Organic Rankine technológia