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