Plitka geotermalna energija - gfv.hr · Plitka geotermalna energija. 3 Pretežno nekonsolidirani klastiti (pijesci, šljunak, gline) Pojava podzemnih voda, zasićenost tla vodom!

1

- dosadašnja istraživanja geotermalne energije u RH većinom zasnivana na dubokim geotermalnim ležištima i vodonosnicima naftnih i plinskih polja

-pojam ‘’plitka geotermalna energija’’ i način energetskog iskorištavanja potencijala pomoću dizalica topline

- terminologija GHP GCHP GSHP ?

- zakonodavni okvir- EU - 2009/28/EC (strateški cilj “3x20%”) i 2007/742/EC (certificiranje dizalica topline)HR - NN 110/08 (“Tehnički propis o racionalnoj uporabi energije i toplinskoj zaštiti u zgradama”)

Plitka geotermalna energijaPlitka geotermalna energija

2

Modeliranje sustava polja bušotinskih izmjenjivača topline i korištenje tla kao obnovljivog izvora energije u funkcionalnoj je vezi s pet osnovnih varijabli koje je nužno poznavati:

1) geološke i termodinamičke značajke tla i stijena,2) hidrogeološke karakteristike tla i stijena, 3) geotermalni gradijenti i toplinski tok,4) klimatski uvjeti i 5) tehnoekonomski parametri

Plitka geotermalna energijaPlitka geotermalna energija

3

Pretežno nekonsolidirani klastiti (pijesci, šljunak, gline)

Pojava podzemnih voda, zasićenost tla vodom!

Pretežno karbonatne stijene (vapnenci i dolomiti)

Izražena sekundarna poroznost (krš)

GeoloGeološške karakteristikeke karakteristike

Primjer geološkog profila bušotine duboke 90 m na području Maksimira, za ugradnju bušotinskog izmjenjivača topline u sustavu s dizalicom topline.

GeoloGeološške karakteristikeke karakteristike

5

Toplinska vodljivost i toplinska provodljivost tla Toplinska vodljivost i toplinska provodljivost tla

(TRT - Thermal Response Test), promatranje brzine promjene temperature radnog fluida pri protjecanju unutar bušotinskog izmjenjivača topline u funkciji narinutog toplinskog izvora i termogeoloških karakteristika tla i stijena.

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

ln(t)

Sred

nja

tem

pera

tura

(°C

)

Procjena statičke temperature tla

Uključenje grijača

Podaci valjani za procjenu koeficijenta toplinske vodljivosti

Početak cirkulacije fluida unutar U-izmjenjivača

6

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

Temperatura tla, °C

Dubi

na, c

m

SiječanjVeljačaOžujakTravanjSvibanjLipanjSrpanjKolovozRujanListopadStudeniProsinac

Prikaz mjerenih srednjih mjesečnih temperatura tla do 100 cm i izračunatih vrijednosti prigušivanja temperature tla u zavisnosti o promjeni dubine upotrebom sinusne funkcije za lokaciju Zagreb- Maksimir

StatiStatiččka temperatura tlaka temperatura tla

HidrogeoloHidrogeološške karakteristike ke karakteristike

Klimatske karakteristike Klimatske karakteristike

prva dizalica topline instalirana 1938. u Zurichu, za grijanje Gradskog poglavarstva. mirovina s 73 godine?

Dizalice topline s tlom kao izvorom toplinske energijeDizalice topline s tlom kao izvorom toplinske energije

dizalica topline: uređaj koji premješta toplinsku energiju iz okoliša u grijani ili hlađeni prostor

reverzibilan način rada: grijanje, hlađenje (moguće i istovremeno) i PTV

koristi geotermalnu energiju (obnovljivi izvor energije)

dugotrajni radni vijek

manji operativni troškovi i troškovi održavanja u odnosu na konvencionalna goriva (do 60%)

omjer iskoristivosti ~ 1:4

znatno smanjena emisija CO2

Geotermalne dizalice toplineGeotermalne dizalice topline


VERTIKALAN SUSTAViskorištavanje plitkih geotermalnih potencijala

GEOTERMALNE DIZALICE TOPLINE

HORIZONTALAN POVRŠINSKI SUSTAVsolarna energija pohranjena u tlu

SUSTAV S POVRŠINSKOM VODOMsolarna energija pohranjena u površinskim vodama


DVIJE BUŠOTINE (PROIZVODNA I UTISNA)većinom solarna energija ukoliko se

proizvodi iz plitkih vodonosnika (do 10 m)

Geotermalne dizalice topline Geotermalne dizalice topline






liberalizacija plinskog tržišta i cijena prirodnog plina u RH u budućnosti?

diverzifikacija energetskih izvora? Sigurnost opskrbe (83% ukupne energije RH nastaje iz nafte i plina)?

povećanje energetske učinkovitosti i konkurentnosti gospodarstva smanjenjem energetske intenzivnosti?








Količina Ukupno, € (a) Sati Ukupno, € (b)

1.0 54232,741.1 1,0 45266,76 4,0 190,03 45456,791.2 1,0 2698,55 4,0 190,03 2888,581.3 1,0 383,20 383,201.4 1,0 204,72 204,721.5 1,0 654,84 654,841.6 2336,28 2308,33 4644,611.6.1 1,0 779,89 16,0 785,821.6.2 20m 99,14 20,0 982,271.6.3 20m 465,98 4,0 196,451.6.4 4,0 34,95 0,4 19,641.6.5 2,0 47,03 0,2 9,821.6.6 14,0 289,96 1,4 68,761.6.7 1,0 619,33 5,0 245,57

2.0 75413,262.1 1954,5 m 59436,35 59436,352.1.12.2 15584,01 392,91 15976,922.2.1 3909,0 m 6840,752.2.2 0,372 m3 316,462.2.3 1,0 89,882.2.4 1,0 1657,502.2.5 1,0 5526,45 4,0 196,452.2.6 1,0 686,12 2,0 98,232.2.7 1,0 466,85 2,0 98,23

3.0 907,783.1 1,0 404,78 1,0 49,11 453,893.2 1,0 404,78 1,0 49,11 453,89

4.0 1080,494.1 12,0 589,36 589,364.2 2,0 98,23 98,234.3 8,0 392,90 392,9

5.0 131634,286.0 93320,06

(6.0 = 5.0 - 1.2 - 1.3 - 1.4 - 1.5 - 1.6 - Plinski kotao - Rashladni uređaj)

Ukupno €

Testiranje upravljačkog mehanizma i puštanje u pogonSmjernice za rad i instruktaža korisnikaUkupni kapitalni trošak sustava geotermalne dizalice topline gledano do priključka na distribucijski sustav potrošačaKapitalni trošak iznad ukupnih kapitalnih troškova konvencionalnog sustava grijanja i hlađenja

Završno spajanje dizalice topline s električnim sustavomSpajanje upravljačkog mehanizma

Testiranje i puštanje uređaja u pogonTestiranje dizalica topline EKW130 i puštanje u pogon

Montiranje vanjske glavne sabirne cijevi i spojniceCirkulirajuća pumpa Grundfos TPD 32-200/2polePomoćni materijal za spajanje Grundfos TPD 32-200/2pole u sustavBetonsko postolje s amortizerima za cirkulacijsku pumpu

Oprema za bušotinski izmjenjivač toplinePE U-cijev 32 mm + U-koljeno + utegCirkulirajuća antifriz otopina 30% Propilen GlikolTlačna proba i puštanje u rad

Cijevna oprema: nosači 1,5 m, Size 63 mmDvosmjerni regulacijski ventil

Bušenje, cementiranje i testiranje izmjenjivača toplineBušotinski sustav 18 bušotinax108,60m; Mreža bušotina 9x2

Cijevna oprema: glavni cijevni razdjeljivač 63 mmCijevna oprema: glavna sabirna cijev 63 mmCijevna oprema: distančni ulošci 63 mmCijevna oprema: koljenasti ulošci 63 mmm

Dizalica topline & Strojarnica - Materijali & ugradnja

Bušotinski izmjenjivač topline - Materijali i ugradnja

Upravljački mehanizam i električni krug

Waterfurnace EKW130: Dizalica topline R-410A (50 Hz)Međuspremnik ogrjevne vode 1000 LUpravljački sklop FX-10 DDC Control (Bac Net w/interface)Doprema uređaja Dostava uređaja na lokacijuPomoćni sustavi unutar strojarniceCijevna oprema: spojnice, koljena, nazuvci prema dizalicama topline

Materijal Izvođenje radova Ukupno (a) + (b)Pregled materijala i radova Zagreb


15,0

25,0

35,0

45,0

55,0

65,0

75,0

85,0

100 1000 10000 100000

Ukupna dužina izmjenjivača, m

Cije

na b

ušen

ja, €

/m

Godišnji prosječni rast cijene goriva 3,0%

Inflacija 3,0%

Diskontna stopa 7,0%

Tok novca

Godina Ušteda, € Kumulativno, €

0 -93 320 -93 3201 6071 -87 2492 6 253 -80 9973 6 440 -74 5564 6 634 -67 9235 6 833 -61 0906 7 038 -54 0537 7 249 -46 8048 7 466 -39 3389 7 690 -31 648

10 7 921 -23 72711 8 158 -15 56912 8 403 -7 16613 8 655 1 49014 8 915 10 40515 9 182 19 58716 9 458 29 04517 9 742 38 78618 10 034 48 82019 10 335 59 15520 10 645 69 80021 10 964 80 76422 11 293 92 05723 11 632 103 68924 11 981 115 67025 12 340 128 01026 12 711 140 72127 13 092 153 81328 13 485 167 29729 13 889 181 18730 14 306 195 492

Ekonomski pokazatelji isplativosti projekta

Povrat kapitalnih troškova iznad troška konvencionalnog sustava 12,8

Neto sadašnja vrijednost 10 053

Interna stopa povrata 7,9%

Omjer koristi i troškova projekta 1,11Godišnje ušteda na troškovima goriva 47,5%

Period povrata investicija 12,8 godina ukoliko se gleda povrat investicija na razliku iznad kapitalnog troška konvencionalnog sustava (tablica lijevo).



ZakljuZaključčakak

ZakljuZaključčakak

Documents

Plitka geotermalna energija - gfv.hr · Plitka geotermalna energija. 3 Pretežno nekonsolidirani klastiti (pijesci, šljunak, gline) Pojava podzemnih voda, zasićenost tla vodom!