GEOTERMIKUS ENERGIAHASZNOSÍTÁSA
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 helyzeteHasznosítási 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 helyzetegeotermikus 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 Mg-hidrogénkarbonát
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 hőszivattyúhőszivattyú..
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 városaDiákcentrum energiaellátására 2500 m mély furatba acélcső levégelve-T>85°C Jó vezetőképességű cementtel körülvéve,mely
véd a korróziótól isBenne egy kisebb átmérőjű béléscső végelés
nélkülHideg víz külső csőben lefelé felmelegszikBelső, 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 technológia5. 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 Fülöp-
szigeteken .
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