Fakultet strojarstva i brodogradnjeFakultet strojarstva i brodogradnjeSveuSveuččiliiliššta u Zagrebu ta u Zagrebu

ZAVRŠNA PREZENTACIJA IPA projekta GeothermalMapping

ZagrebZagreb, , 2727.0.055.2015..2015.

PROVEDBA PROJEKTA i PLAN DALJNJIH ISTRAŽIVANJA

dr.sc. Vladimir Soldo, voditelj projekta

Fakultet strojarstva i brodogradnjeFakultet strojarstva i brodogradnjeSveuSveuččiliiliššta u Zagrebu ta u Zagrebu

PrePredstavljenidstavljeni rezultati istrarezultati istražživanja dobiveni su u sklopu projektaivanja dobiveni su u sklopu projektaIIstrastražživanje i promocija plitkih geotermalnih potencijala u RHivanje i promocija plitkih geotermalnih potencijala u RH

Ovaj projekt financiran je od strane Europske unije pod brojem uOvaj projekt financiran je od strane Europske unije pod brojem ugovora govora IPA2007/HR/16IPO/IPA2007/HR/16IPO/001001--040506040506, u iznosu od maksimalno , u iznosu od maksimalno 509509.695,36 EUR.695,36 EUR

Ova publikacija izrađena je uz pomoOva publikacija izrađena je uz pomoćć Europske unije. Europske unije. SadrSadržžaj ove publikacije aj ove publikacije iskljuisključčiva je odgovornost autora i ne odraiva je odgovornost autora i ne odražžava nuava nužžno gledino glediššta Europske unije.ta Europske unije.

3

1. Zahvala

2. Dosadašnja istraživanja

3. IPA projekt Geothermal Mapping – Ciljevi projekta

4. Provedba projekta po fazama – Mjerenja na 8 istražnih bušotina

5. Rezultati projekta

6. Plan budućih istraživanja

7. Vidljivost

SADRŽAJ

4

ZAHVALA

Zahvaljujemo svima koji su nam na bilo koji način pomogli u provođenju projekta, a prije svega:

sadašnjoj i bivšoj upravi FSB, te mnogim fakultetskim službama, zavodima i laboratorijima

partnerskoj instituciji HGI na visokoj razini suradnje pri provedbi projekta

suradničkim institucijama (6 tehničkih i strukovnih škola, te 1 institut): ravnateljima, nastavnicima, tehničkom osoblju i đacima

bušačima, izvođačima radova, isporučiteljima opreme i usluga (Geoservis A.S., Frigo Plus, Mjerne tehnologije, Bravarija Martinčić, Lateks, Centar za dizajn, MC Solar, Puntino, Pipe Life, Ringeis …)

mnogim pojedincima (na korisnim savjetima, uslugama i suradnji)

djelatnicima Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa te djelatnicima Središnje agencije za financiranje i ugovaranje (na suradnji u koordinaciji i izvješćivanju na projektu)

5

3

2

1

1 - uteg

2 - U cijev

3 - obujmica

Poprečni presjek bušotine

3

2

4

4 - ispuna

152 mm115

Toplinska

sonda sutegom

32

Pilot projekt geotermalne dizalice topline na FSB-u (2009. god) Znanstveni projekt koji se provodio uz potporu Ministarstva znanosti, obrazovanja i športa pod nazivom Dizalice topline s korištenje tla kao obnovljivog toplinskog spremnika (voditelj prof. Ćurko). U neposrednoj blizini Laboratorija za toplinu i toplinske uređaje izvedena je bušotina promjera 152 mm, dubine 100 m.

Bušačke radove izvela tvrtka Filbis

DOSADAŠNJA ISTRAŽIVANJA

6

Mjerenje temperature od 1,5 m do 100 m dubine. U bušotinu je ugrađeno 15 termopara tipa K, ukupne duljine 700 m.

FSB Zagreb - Izvedba dizalice topline s bušotinskim izmjenjivačem topline

DOSADAŠNJA ISTRAŽIVANJA

7

Rezultati mjerenja

9,39

8,58

8,34

8,62

5,51

5,22

5,45

8,49

8,94

8,76

6,4310,59

11,57

6,07

5,826,85

7,25

3,30

4,73

4,72

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Soil temperature, °C

Dep

th (

pos

itio

n o

f th

erm

oco

up

le),

m

02 March 2011; 07.00am

02 March 2011; 07.00pm

Mjerene veličine Parametar

07.00 sati 19.00 sati Temp. glikolne smjese – POLAZ, °C 3,86 -1,07 Temp. glikolne smjese – POVRAT, °C 8,74 2,82 Temperatura grijanog prostora, °C 9,61 13,18 Temperatura okoline, °C -0,04 -0,10 Učinci Učinak izmjenjivača u tlu, kW 7,10 5,59 El. snaga kompresora, kW 1,65 1,55 Učinak kondenzatora, kW 8,74 7,13 Toplinski množitelj, - 5,31 4,61

Nedirnuta temperatura tla po visini bušotine Zagreb, Ivana Lučića 5

DOSADAŠNJA ISTRAŽIVANJA

8

PRIMJENA DIZALICA TOPLINEPRIMJENA DIZALICA TOPLINE

EGEC izvješće o instaliranom kapacitetu dizalica topline, 2014

Broj instaliranih dizalica topline u Njemačkoj

9

Broj natjeBroj natječčajaaja IPA IIIC, Aktivnost 2.2.1. Fond za ulaganje u znanost i inovacije/SIIF, 2. poziv, FAZA II, IPA2007/HR/16IPO/001-0405, EuropeAid/131920/M/ACT/HR, Grant shema

Naziv projektaNaziv projekta Istraživanje i promocija korištenja plitkih geotermalnih potencijala u RHResearch and the promotion of use of shallow geothermal potential in Croatia

NositeljNositelj Fakultet strojarstva i brodogradnje Sveučilišta u Zagrebu, Ivana Lučića 5, Zagreb

PartnerPartner Hrvatski geološki institut, Sachsova 2, Zagreb

SuradniciSuradnici 6 tehničkih škola i jedan institut

Provedbene lokacijeProvedbene lokacije Županije: Osječko-baranjska, Požeško-slavonska, Međimurska, Grad Zagreb, Ličko-senjska, Istarska, Zadarska, Šibensko-kninska

Trajanje projektaTrajanje projekta 24 mjeseca (04.06.2013. – 03.06.2015.)

Vrijednost projektaVrijednost projekta 509.695,36 eur (sufinanciranje 91.133,53 eur; 17,88 %)

IPA projekt Geothermal Mapping - OSNOVNI PODACI

Projektni tim FSB: Luka Boban Projektni tim HGI: Staša Borović Administrativno osoblje:Leon Lepoša Josip Terzić Irena SlunjskiMarko Mandić Kosta Urumović Dubravka KlišmanićMarino Grozdek Hrvoje Burić Božica HabekMiroslav Ruševljan Ladislav FučekSrećko Švaić Anita GrizeljBoris HalaszTonko ĆurkoVladimir Soldo

10

CILJEVI PROJEKTA

Određivanje toplinskih potencijala tla na osam lokacija RH u svrhu dobivanja ulaznih podataka za projektiranje polja bušotina kao izvora/ponora topline za primjenu dizalica topline u sustavima grijanja/hlađenja

Podizanje svijesti o mogućnostima primjene geotermalnih dizalica topline

Pokretanje procesa kartiranja plitkog geotermalnog potencijala na lokalnoj razini u RH

Stvaranje preduvjeta za lakšu implementaciju dizalica topline povezanih s tlom

Razvoj industrije i uključivanje različitih subjekata u tematiku dizalica topline

Upoznavanje učenika i studenata s ovim oblikom obnovljivih izvora energije

11

SASTANCI

Prvi projektni sastanak, FSB, 02.07.2013. Partnerski sastanak, FSB, 28.07.2014.

Radni sastanak, 19.05.2015.Sastanak s konzultantom,30.07.2014. Partnerski sastanak, HGI, 01.04.2015.

12

Osam istražnih lokacija diljem Hrvatske

Tehnička škola Čakovec

Strukovna škola Gospić

Strojarska tehnička škola Osijek

Tehnička škola Požega

Tehnička škola Zadar

Srednja strukovna škola Kralj Zvonimir Knin

Institut za poljoprivredu i turizam Poreč

Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb

PROVEDBA PROJEKTA

13

Projekt uključuje: Pokretanje mapiranja geotermalnog potencijala tla za potrebe grijanja u Republici Hrvatskoj

I. FAZA: - Bušenje ukupno 7 bušotina dubine 100 m, te jednu dubine 130 m

- Uzorkovanje tla (Hrvatski Geološki Institut)

II. FAZA: - Ugradnja optičkog mjernog kabela u BIT

- Ugradnju bušotinskog izmjenjivača topline (BIT), cementiranje bušotine

III. FAZA: - Mjerenje toplinskih svojstava tla s tri metode

DTRT (Distributed Thermal Response Test)

TRT (Thermal Response Test)

Izravno mjerenje na uzorcima tla

IV. FAZA: - Opremanje škola dizalicom topline i spajanje s bušotinskim izmjenjivačima topline

- Prijenos znanja i opreme na suradničke institucije, a time i na buduće generacije!

- Puštanje sustava u rad

PROVEDBA PROJEKTA

14

I FAZA: Bušenje i uzimanje jezgre

Radove bušenja na svih osam lokacija izvela tvrtka GEOservis A.S. iz Sesvetskog Kraljevca.

Radovi bušenja na lokaciji Strojarske tehničke škole Osijek počeli 23.04.2014.

Bušenje s uzimanjem jezgre tla

Determinacija jezgre od strane HGI

15

I FAZA: Uzorci jezgre s 8 lokacija bušenja

Osijek

Knin Poreč

Gospić

Zagreb

Požega Čakovec

Zadar

16

upotreba optičkog kabela za mjerenje temperature – ugradnja unutar U-cijevi mogućnost mjerenja temperature duž bušotine s maksimalnom razlučivosti do 0,7 m provedba prvog takvog mjerenja u Hrvatskoj

II FAZA: Polaganje optičkih kabela unutar cijevi izmjenjivača

Polaganje optičkih vlakana u Osijeku,konzultant dr.sc. Jose Acuna (KTH Stockholm)

Zavarivanje sonde

Tlačna proba pod tlakom od 12 bara

17

Polaganje BIT-a 100 m dubine u Tehničkoj školi u Zadru

II FAZA: Polaganje toplinske sonde i cementiranje bušotine

Polaganje toplinske sonde na lokaciji

Požega

Nakon ispune bušotine, Osijek

18

Postavljanje TRT mjerenja

III FAZA: Mjerenje toplinskih svojstava tla DTRT metodom

Prodor optike u prostor

19

Zavarivanje optičkih kabela

Rezač optičkih kabela i aparat za zavarivanje („Splicer”)

Mjerenja temperature s DTSI instrumentom

20

Tehnička škola Čakovec

Bušenje na lokaciji Čakovec

Spajanje utega s BIT-om

Tlačna proba, voda 12 bara

TRT mjerenje

21

Tehnička škola Zadar

Bušenje na lokaciji Zadar

Polaganje optike TRT mjerenje

22Optika Mjerenja na FSB, 09.04.2015.

Zagreb, 07.08.2015.

Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb

Zavod za termodinamiku u obilasku mjerenja, 13.04.2015.

Studenti u obilasku mjerenja

23

Strukovna škola Gospić

Bušenje na lokaciji Gospić Postavljanje TRT mjerenja

Uspješno položen optički kabel

24

Institut za poljoprivredu i turizam Poreč

Polaganje optičkih kabela Bušenje na lokaciji Poreč

TRT mjerenje Servis TRT uređaja

25

Srednja strukovna škola Kralj Zvonimir Knin

Položena sonda na lokaciji Knin, 17.02.2015.

Priprema mjerenja u

Kninu, ožujak 2015.

Polaganje optike, asistira učenik Nikola

26

Tehnička škola Požega

Položena toplinska sonda u Tehničkoj školi u Požegi, 28.02.2015. oko 19.00 sati

Polaganje optike Polaganje sonde u Požegi

27

REUZLTATI PROJEKTA

Toplinska provodnost tla λ, W/(m*K)Nedirnuta temperatura tla tla, °C

Rezultati projekta:

-nedirnuta temperatura tla, °C

- toplinska provodnost tla, W/(m K)

-toplinski otpor bušotine (K m)/W

-determinacija jezgre

28

IV. FAZA: Opremanje škola dizalicom topline i spajanje s BIT-om

Mogućnost rada dizalice topline u režimu grijanja i hlađenja

- Dizalica topline proizvođača FrigoPlus (Sesvete) kapaciteta 9,5 kW u režimu grijanja (prekretni ventil)

29

Spajanje toplinske sonde s dizalicom topline

Zadar

Čakovec

Gospić Požega

Spajanje polazne i povratne cijevi dizalice topline s cijevima dvostruke U sonde izvedeno je korištenjem prelaznih elektro otpornih PE-HD spojnica i "Y" fazonskih komada (elektrofuzijsko zavarivanje). Optički kabeli su provedeni kroz PE cijevi. Ulaskom u zgradu na T komadima izvedena je optika iz cijevi. Unutarnji cjevovod do dizalice topline je Cu.

Osijek

30

A = 320 m2gr = 12 kWqspec= 80 kWh/(m2 god)

DT tlo-vodaSPF = 3,873,7 % OIE

PLAN BUDUĆIH ISTRAŽIVANJA – Mjerenje sezonske učinkovitosti dizalice topline

31

Lokacija: Varaždin

Neto površina: 195 m2

QHnd: 19,97 kWh/(m2god)

Dizalica topline: 8 kW, voda/vodaSPF= 4,4 (77,3 % OIE)

Akumulacijski spremnik: 500 lit.

Spremnik sanitarne vode: 300 lit.

Cijevni vakuumski kolektori: 9 m2

Podno grijanje/hlađenje (pasivno)

Ventilacija: rekuperator s podzemnim izmjenjivačem

Primjer iz PRAKSE - obiteljska kuća Grđan

PLAN BUDUĆIH ISTRAŽIVANJA

32

PRVA RADIONICA u OSIJEKU, 12.06.2014.

VIDLJIVOST PROJEKTA

33

DRUGA RADIONICA u ZADRU, 05.02.2015.

34

RADIONICA NA FER-u Zagreb, 16.02.2015.

35

RADIONICA u Tehničkoj školi u Čakovcu, 20.03.2015.

36

ZAGREBAČKI ENERGETSKI TJEDAN, 11. - 16.05.2015.

Tehnički muzej, 12.05.2015.Središnji događaj na Trgu, 16.05.2015.

37

KONGRESI i KONFERENCIJE

Implementation of the Distributed Thermal Response Test at Characteristic Geological Regions throughout Croatia, World Geothermal Congress, Melbourne 2015 (V. Soldo, L. Lepoša, L. Boban, S. Borović)

Influence of groundwater flow on implementation of distributed thermal response test, IIR Congress, Yokohama 2015 (L. Boban, L. Lepoša, V. Soldo, M. Grozdek)

Projekt GeoMapping: kartiranje plitkog geotermalnog potencijala u Hrvatskoj5. hrvatski geološki kongres, Osijek 2015. (S. Borović, V Soldo, J. Terzić, L. Lepoša, K.

Urumović, L. Boban, M. Grozdek, M. Ruševljan, M. Mandić)

Određivanje toplinskih svojstava tla primjenom optičkih kabela, Energetska i procesna postrojenja, Rovinj 2014 (L. Lepoša, L. Boban, V. Soldo)

Prezentacija projekta GeothermalMapping, Klimaforum 2013 (T. Ćurko)

38

Predstavljanje projekta na Svjetskom geotermalnom kongresu u Melbourne, 19.-24.04.2015.

WGC:

2000 sudionika

1300 radova

Posjet projektu Sveučilišta u Melbourne

Projekt predstavili L. Lepoša i V. Soldo (FSB), S. Borović (HGI)

Prof. Fujii (prvi primijenio optiku za DTRT)

39

PROJEKT U MEDIJIMA

Radio Osijek, 23.04.2014.

Glas Slavonije, 13.05.2014.

Eko Zona, HTV, svibanj 2014.

www.slavonski.hr, 10.06.2014.

www.pszupanija.hr, 10.06.2015.

EGE, 3/2014,

HTV 4, 07.08.2014.,

Večernji list, 06.09.2014.

Narodni list Zadar, 05.07.2014.

E-medjimurje, 26.03.2015.

i drugi

Tehnička škola Požega, 10.06.2014.

40

Web stranica projekta - www.geothermalmapping.fsb.hr

41

REZULTATI PROJEKTA i PLAN DALJNJIH ISTRAŽIVANJA

Toplinska svojstva tla na osam različitih lokacija diljem Hrvatske:

- toplinska provodnost tla

- toplinski otpor bušotine

- nedirnuta temperatura tla

Ulazni podatci za projektiranje polja bušotina kao izvora/ponora topline za primjenu dizalica topline u sustavima grijanja/hlađenja.

Pokrenut je proces kartiranja plitkog geotermalnog potencijala na lokalnoj razini u RH. Uzeta je i ispitana jezgra kontinuirano duž svih bušotina.

Projekt pruža mogućnost nastavka istraživanja i praćenja dizalica topline u radu, izradu završnih, diplomskih i doktorskih radova (dva asistenta na projektu).

Planira se opremanje sustava dizalice topline s mjernom opremom i mogućnost praćenja učinkovitosti sustava.

Postavljan je standard za ispitivanje plitkih geotermalnih potencijala

42

HVALA NA PAŽNJI!dr.sc. Vladimir Soldo, izv.prof.

E-mail: vladimir.soldo@fsb.hrTel: 01 6168235

www.geothermalmapping.fsb.hr

Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilišta u ZagrebuIvana Lučića 5, Zagreb