A Magyar Hidrológiai Társaság XXXVIII. Országos Online Vándorgyűlése (2021. szeptember 14-15.)
4. szekció - Infrastruktúra-fejlesztés - 2. Illés Zsombor (BME - OVF) - Dr. Nagy László (BME): A sekély geotermális energia kiaknázási lehetősége: Energia cölöpök alkalmazása
MESTERSÉGESEN KIFEJLESZTETT FÖLDHŐRENDSZER A már bemutatott mély geotermikus rendszereknél is forróbb (>200 °C) rezervoárokat, olyan geotermikus tározókat igényel a rendszer, ahol víz vagy gőz van jelen. A rendszer célja, hogy a több kilométer mélyen lévő kőzetek hőtartalmát (petrotermális készletét) a felszínre hozza. A mesterséges földhőrendszerek esetén több probléma is felmerül. Ilyen, ha a hőmérséklethez tartozó tartományban nincs elég termálvíz, vagy a kőzetszerkezet túl tömör, áteresztőképessége így csekély. Hidraulikus kőzetrepesztéssel megnövelhető a réteg áteresztőképessége, a hőenergia kitermeléséhez szükséges víz pedig a felszínről besajtolható. A szeizmikus kockázat mérlegelése fontos, a hidraulikus kőzetrepesztés földrengést idézhet elő. A technológiához a kutatók nagy reményeket fűznek, de a biztonságos üzemeltetés megteremtése még mindig kérdéseket vet fel. TERMOAKTÍV SZERKEZETEK Melyek nem mások mint az épületek, műtárgyak alapozásába beépített energia nyelő csőrendszerek. A termo aktív szerkezetek a felszín közeli geotermikus készleteket hasznosítják 100-150 méteres mélységig. Azzal, hogy a szerkezetek számára szükséges alapozást hasznosítjuk hőcserélésre is, jelentős összegeket takaríthatunk meg. A termo aktív szerkezetek működését biztosító geotermikus hőszivattyú rendszerek három részből állnak: i. Primer kör, földalatti hőcserélő csövek tartoznak bele, melyek hőt vonnak ki a talajból, kerülhetnek cölöpökbe, résfalakba, vasúti és közúti alagutak falába. ii. Szekunder kör, fűtés esetén a padlóba, födémbe esetleg a falakba épített csöveken keresztül hőt ad le, míg hűtés esetén hőt von el az épületből. iii. A primer és a szekunder kör egy hőszivattyún keresztül van összekapcsolva. A hőszivattyú nagyon hasonló a hűtőgépek motorjához, energia ráfordítással a 10-15°C fokos vízből kivonja a hőt, így már a szekunder körben a 30-35°C-os folyadék kering. A primer körben a hőszivattyúból távozó folyadéka közel 0°C fokos. Ezért ebben a körben fagyálló, azaz glikol oldat kering. A rendszer úgy képzelhető el, hogy a hűtő rácsa a szekunder kör, mely hőt ad le az épületben, míg a hűtőszekrény belseje maga a primer kör, a földbe visszatérő folyadék újra felmelegszik. Szekunder kör Hőszivattyú Fűtőközeg bevezetése Nyomás, hőmérsékleti az épületbe ,-=z^^= Elosztó rendszer Primer kör Cölöp alapozás 3. ábra Geotermikus energia cölöp rendszer (Gl energy) 4
