Post on 01-Jan-2016
description
GEOTERMÁLIS VÁROSFŰTÉS
A GEOTERMÁLIS ENERGIAFELHASZNÁLÁS
LEHETŐSÉGEI KONFERENCIA
DR. KONTRA JENŐ
BUDAPESTI MŰSZAKI EGYETEM
ÉPÜLETENERGETIKAI és ÉPÜLETGÉPÉSZETI TANSZÉK
BUDAPEST, 2005. május hó
Geotermális hőenergia hasznosítás az országos energiamérleg szerint:
Halmozatlan primerenergia felhasználás1060 PJ
Ebből geotermális: 3,0 PJ/évElméletileg hasznosítható: 63,5 PJ/év(dinamikus készletek = 40°C)Hasznosított energia részaránya: 4,7 %Lakás-kommunális hő- és használati melegvíz-
ellátásra a geotermális energia 8 %-át használjuk.
Távfűtés Magyarországon mindössze 6 város-ban működik.
TELEPÜLÉS: Sorszám: Rendszernév Össz hőért. Termálvíz
(GJ/év) (GJ/év)
Csongrád 191 Muskátli úti tömbfűtőmű 32346 25788
Hódmezövásárhey 194 Kórházi fűtőmű 21559 21599
Hódmezövásárhey 195 Hódtói Fűtőmű 82325 12973
Hódmezövásárhey 196 Mátyás úti fűtőmű 26887 26887
Hódmezövásárhey 197 Oldalkosár úti Fűtőmű 30890 11612
Nagyatád 394 Nagyatádi távhőszolgáltató rendszer 8230 2275
Szeged 200 Felsöváros II. fűtőmű 210594 56217
Szeged 212 Odessza I. Kazánház 53157 28433
Szeged 213 Odessza II. Kazánház 61348 6965
Szentes 226 Kertvárosi lakótelepi távhőrendszer 24740 24682
Szentes 227 Debreceni úti ltp. Fűtőműve 40008 26876
Szentes 228 Kurca parti Tömbfűtőmű 15971 11401
Szentes 229 Kossuth út konténer üzem 30167 30167
Vasvár 466 Járdányi úti kazánház 13386 3951
651608 289826
A távfűtések általános jellemzése:• fosszilis energia felhasználás,• kevés a hulladékhő hasznosítás,• nagy szétosztási veszteségek,• épületfizikailag rossz fogyasztói oldal.
Versenyképessége romlott:• a lakók számára nagy költséget jelent,• a szolgáltatás minősége nem tökéletes,• hiányosak a jogi szabályozások,
Legfőbb probléma: más fűtési rendszerekhez képest költséges távhőellátás, nyáron is nagy alapdíjjal.
Távhőellátás előnyei:
nagyfokú szakmai hozzáértés,
kapcsolt hő- és energiatermelés lehetősége,
megújuló energia felhasználás,
környezetvédelmi előnyök.
Ellentmondás:
Hazai geotermális adottságok ↔ kevés geotermális távhőrendszer
Geotermális távhőellátás fejlesztési lehetőségei:• városnegyedek hőellátása telepszerű
termeltetéssel• kistelepülések, városi tömbfűtő rendszerek
hőellátása
A hőmérsékletszintek problémája:
a) 80°C kútfejhőmérséklet feletti hőhordozóval a meglévő, hagyományosan méretezett épületfűtések működtetése
b) 80°C alatti hőhordozóval kishőmérsékletű fűtési rendszerek üzeme
Régi és új épületek szabályozási jelleggörbéi
°C
°C
Külső hőmérséklet
Konvektív hőleadók
Padlófűtések
0 +5 +10 +15 +20-5-10-15
+20
+30
+40
+50
+60
+70
+80
+90
+100
+35
+45
1. ábra
Épületfizikailag új konstrukciók esetén:• növelt felületű konvekciós hőleadók• padló-, fal-, mennyezetfűtések
2. ábra
Távhőellátás csúcskazánnal
Hőcserélő
Csúcs-kazán
Távhőrendszerek geotermális alapenergia ellátással
EREDETI ÁLLAPOTII. HÉVÍZKÚT: 32 m3/h t = 94°C (önnyomású kút)KERTVÁROS 3600 lakás
Hőigény: 3,1 MWHMV: 0,4 MW
Energiafelhasználás:– geotermális 20.400 GJ/év– földgáz 9.300 GJ/évKURCA-PART
Hőigény: 2,6 MWEnergiafelhasználás:csak földgáz: 14.300 GJ/év
FEJLESZTÉSI EREDMÉNYEKII. HÉVÍZKÚT: 60 m3/h t = 95°C felett
(búvárszivattyúval)KERTVÁROS– geotermális többlethő: 2.100 GJ/év
összesen: 22.500 GJ/évgázmegtakarítás: 2.550 GJ/év [ 75.150 gm3/év]
KURCA-PART– geotermális: 11.650 GJ/év [412.700 gm3/év]SZÁMÍTOTT HŐ: 34.150 GJ/évMÉRT FOGYASZTÁS (1999.) 35.715 GJ/évFEJLESZTÉS EREDMÉNYE: 13.750 GJ/évÖsszes földgázmegtakarítás: 75.150 gNm3/év
Összetett hőellátás éves tartamdiagramja:
7%
Hőszivattyú általadott energia
energiaCsúcskazán
Használati melegvíz
energiávalFűtés geotermális
78%
15%
Összetett hőfelhasználás éves tartamdiagramja
üzembővített
energiabővített üzemkazánnalHőszivattyúval Kizárólag geotermális
I.II.III.Csúcs-
365 [ nap ]190
HőteljesítményQ [ MW ]
100
100%
60%
dQo
o
Éves csúcskihasználási időtartam:
az éves csúcskihasználási jellemző:
a beépített teljesítőképesség évi kihasználási időtartama:
ocs
cs
cs QQ
0,1cs
BT
BT QQ
Hőszivattyú
To környezeti hőmérsékletszinten rendelkezésre álló hőből Tf fűtési hőmérsékletszintre emeli a hőt
A forrás oldal: elfolyó geotermális hőhordozóVillamos teljesítmény igénye: Pf
Fajlagos villamosenergia felhasználása:
ε= 3-5
A villamos erőművi hatásfok: η= 36 %
1
f
f
Q
Py
Kapcsolt energiatermelés
1,8 %-kal jobb villamos energiatermelési hatásfok.
Előnyei: távhő önköltség csökkentés, kisebb a primer energia import, környezetvédelmileg kedvező.
Gázmotoros összetett hőtermelés és kogeneráció
Távhőrendszereknél bevált eljárás
Hőszivattyú meghajtása még gazdaságosabb
Földgáz helyett geotermális kisérőgáz
Villamos áramtermelés 7500-8000 óra/év kihasználással
Megtérülő beruházás.
Kistelepülések jövőbeli tömbfűtése
400kW
120kWVillamosáram
15
0kW
20
0kW
=90%Kazán
=75-80%
100kW
=90%Földgáz
CH
Gázmotor
Gázmotor 200 kWHőszivattyú
HMV150 kW
Alaptermelés 500 kW
Csúcs350 kW
Távhő csúcsigény: 1 MW
Csurgalékvizek
4 4CH
Energia termelési változatok:
egyszerű csúcskazános, geotermáis alaphőellátás csúcskazán és hőszivattyú hálózati
villamosenergiával hőszivattyú gázmotoros kogenerációval.
10 3
53%
Veszteség13%
100%
Földgáz E =35%
34%
55%=T
Gázmotor
72%
2646
Veszteség
b.)
a.)
53%
34%
59%
100%
Gázkazán
T =90%
36%
159%
=E
Kondenzációs erőmű
Földgáz