163417. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tetőszleges tömegű termálvíz hőenergiájának geohidrotermikus óriástárolóban való tárolására és "nagyterek" talajfűtésére

3 163417 4 lepek és egyéb „nagyterek" talajfűtését gazdaságosan megoldja. A találmány a nagytömegű termálvízben levő hőenergia, mint állandó kiegyenlítő tartalék felhasználását és ily módon a csúcsidőszak hőenergia igényéhez képest sokszoros kapacitású létesítmények üzemelését biztosítja. A találmány célja az eddig kárbaveszett, éves vonatkozásban 75-85% termálvíz mennyiség hőenergiájának hasznosítása és ennek megvalósításaként a termálforrások, termálkutak és az ipar által tetszőleges tartamú időszak alatt termelt tetszőleges mennyiségű termálvíz tárolása. A találmány révén pl. az év 12 hónapja alatt termelt termálvíz mennyiség hőhozamának kb. 90%-a használható fel bármikor, pl. a fűtési időszakban, ami a hagyományos 15-25%-os kihasználáshoz képest az évente rendelkezésre álló hőenergia-mennyiség négy-ötszörös - kertészeti vonatkozásban ennél is kedvezőbb - mértékű hasznosítását, azaz négy-ötszörös hőigényű létesítmények hőellátását, pl. talajfűtését jelenti. A találmány alapját a geohidrotermikus óriástároló képezi. A geohidrotermikus óriástároló lényegében nagykapacitású hőenergiaraktár, melynek térfogatát a felszínközeli porózus talaj hézagai alkotják. A geohidrotermikus óriástároló nagyságát a tárolandó termálvíz mennyiségétől, valamint a porózus réteg hézagtérfogatától és vastagságától, vagy a porózus rétegben kialakítandó - a talajvíznél kisebb fajsúlya miatt felúszó - ún. „termálvízszőnyeg" vastagságától függően választjuk meg. A tárolásra célszerűen felhasználhatóak a talajfelszín alatti, kb. 20 m mélységig található porózus rétegek (homokok és kavicsok), melyeknek hasznos hézagtérfogata 25-35%. A geohidrotermikus tároló helyét a geomorfológiai, hidrogeológiai, talajmechanikai és egyes gazdasági (út, elektromos energia stb.) viszonyok ismeretében határozzuk meg. A hidrogeológiai és talajmechanikai feltárás a tárolóréteg kiterjedésének, vastagságának és porozitásának megállapítására, továbbá a talajvíz szintjének és az áramlás irányának megismerésére szolgál. A termálvíz tárolását tetszőleges időtartamon keresztül, pl. egész nyáron és a fűtési csúcsidőszakon kívüli csökkent igényű időszakban végezzük. Ha a vízminőség kedvező, akkor a termálvizet közvetlenül a tárolórétegbe juttatjuk. A hézagokat korábban kitöltő talajvizet kiszorítjuk, eltávolítjuk, pl. kiszivattyúzzuk stb. A termálvizet célszerűen kutakon (pl. esokutakon) keresztül tápláljuk be. Ha a termálvíz ásványianyag-tartalma vízkőlerakódásra hajlamos, vagy ha pl. homok- és gáztartalma magas, akkor a termálvizet kezeljük, azaz vízkőmentesítő, homoktalanító és gázleválasztó berendezésen vezetjük keresztül és csak azután juttatjuk be a tárolótérbe. Kedvező geológiai viszonyok esetén a tárolandó termálvízmennyiség a tárolóréteg határolása vagy körülzárása nélkül is betáplálható. Ez a legegyszerűbb és legolcsóbb, de a hőenergiakészlet megóvása szempontjából kevésbé biztonságos megoldás. A hideg és melegvíz keveredése ugyanis a tárolótér határzónájában jelentős hőveszteséggel jár, amellett a készlet „elmozdulhat". A betáplált termálvíz hőenergia tartalmának maximális kihasználhatósága érdekében vagy kedvezőt-5 len hidrogeológiai viszonyok, pl. intenzív talajvízáramlás miatt a geohidrotermikus tárolót függőleges értelemben részben vagy teljesen határoljuk, ill. körülzárjuk. A határolás célszerűen pl. résfal építéssel (agyag, bentonit, cement, műanyag vagy más vízzáró 10 anyag felhasználásával) történhet. A geohidrotermikus óriástároló „hőtárolási hatásfoka" a tárolóréteg felmelegedése következtében az első feltöltést és leürítést követően általában javul. A termálvíz téli, ill. a hasznosítási időszakban va-15 ló kitermelését a tárolótérből a betápláló kutakon keresztül végezzük. A kutakat az inkrusztáció miatt időnként savazásos tisztításnak vetjük alá, az esetleges homokfeltöltődést eltávolítjuk. A betáplált és kitermelt termálvíz mennyiségének, 20 hőmérsékletének és szintjének állandó ellenőrzéséhez célszerűen automatizált regisztráló műszereket használunk. A termálvíz kitermelésének irányítására a tárolótérben megfelelő kútrendszert telepítünk. A geohidrotermikus óriástárolóba betáplált ter-25 málvízkészlet nagyságának és átlagos hőmérsékletének ismeretében a létesítendő termálvízhasznosító berendezések maximálisan méretezhetek. Miután a találmány szerinti tárolási rendszer az egész évi termálvízkészlet hőenergiájának felhasználását a ha-30 gyományos rendszerekhez viszonyítva négy-ötszörös mértékben javítja, igen jelentős beruházási és üzemköltség megtakarítással, valamint üzemi és technológiai előnyökkel számolhatunk. A geohidrotermikus óriástároló különleges elő-35 nye, hogy a fölötte levő nagy területen a termálvízszőnyegből származó állandó hőfluxus révén - a természetes klímát legjobban megközelítő - geohidrotermikus talajfűtést biztosítunk. A tároló fölött építhető mezőgazdasági, ipari, közlekedési, sport és 40 egyéb nagylétesítmények talajfűtését a találmánynyal már eleve, külön berendezés nélkül megoldjuk. A geohidrotermikus talajfűtés szabályozható, pl. a tárolórétegben a vízszint változtatásával, vagy a ta-45 laj szellőztetéssel történő hűtésével. A találmány révén a „nagyterek" talajfűtésénél számottevően csökken a fajlagos beruházási és a fajlagos üzemköltség is. A 20-100 ha-os bolgár és román olajfűtési üvegháztelepeknél bebizonyosodott, 50 hogy kertészeti vonatkozásban a termelőkapacitás egységére szükséges beruházási költség fordítva arányos a telepnagysággal. Kertészeti telep esetében a találmány biomezoklíma kihatása természetes hőgazdálkodást tesz lehetővé. 55 A mezőgazdasági állattartó telepeken, kertészeti telepeken azáltal is csökken az építési költség, hogy pl. kisebb a lefedés költsége, kevesebb fűtőfelület, oldal- és végfal beépítés, egyszerűbb alapozás szükséges. Kisebb kapacitású gépi berendezések 60 szükségesek és kisebbek a járulékos, valamint kommunális költségek. A találmány alkalmazásával lehetővé válik a legolcsóbb fűtőenergiával, a termálvízzel működő nagyterületű, 20-50 ha-os kertészeti telepek kialakítása, 65 ahol a talajművelés, növényvédelem, osztályozás, 2