2016. július 23., szombat
Geotermikus energia – geotermikus fűtés és hűtés olcsón
Geotermikus energia – geotermikus fűtés és hűtés olcsón
Ha már megépítette a sörkollektorát (leírás itt), de még szeretné hatékonyabbá tenni fűtési rendszerét, akkor figyelmébe ajánlom a geotermikus fűtési rendszereket.
Tartalom:
I. Geotermikus energia
1, Geotermikus energia fogalmak, megállapítások vázlatosan (Kérdés – válasz)
2, Geotermikus energia története
3, Geotermikus energia kitermelése
4, Geotermikus energia Magyarországon
II. Geotermikus hűtés és fűtés
Geotermikus hőszivattyú működési elve:
Geotermikus fűtésrendszer (hűtésrendszer)
I. Geotermikus energia
1, Geotermikus energia fogalmak, megállapítások vázlatosan (Kérdés – válasz)
- Mi a geotermikus energia?
A geotermikus energia nem más, mint a Földből származó energia (többnyire a Föld belső hőjét értjük alatta).
- A geotermikus energia és a hőmérséklet összefüggése
A Föld középpontja felé haladva a hőmérséklet 30 Celsius fokkal emelkedik kilométerenként (ez egy átlag hőmérséklet, ettől lehet sokkal több, de sokkal kevesebb is. Magyarországon az átlagtól sokkal magasabb).
- Miből ered a Föld belső hője?
A Föld belső hője 20%-ban a bolygó keletkezéséből maradt meg, míg 80%-a a radioaktív bomlás következtében termelődik.
- Miért előnyös a geotermikus energia?
A geotermikus energia szinte kimeríthetetlen, folyamatosan termelődik, kedvező felhasználású megújuló energiaforrás. Nagy mennyiségben hozzáférhető és egyre kedvezőbb a felhasználási költsége.
Ha termálvíz formájában akarjuk felhasználni a geotermikus energiát, akkor a készletek, nem kimeríthetetlenek, és költségesebb a felhasználása is (visszatermelés szükséges és szigorú engedélyekhez kötött).
- Geotermikus fűtés mennyibe kerül? Geotermikus fűtés megtérülési ideje. Hány év alatt térül meg a geotermikus fűtés bekerülési költsége?
A geotermikus fűtés ár megtérülésének időtartama a mostani árviszonyok mellett körülbelül 5 év. A technika fejlődésével ez az idő folyamatosan csökken. A geotermikus fűtés ára a kivitelezés módjától és a helyi adottságoktól függ.
2, Geotermikus energia története
 |
| Geotermikus energia a természetben |
A geotermikus (geoterm) kifejezés görög eredetű. Jelentése Földből származó meleg, belső hőség. A meleg vizű forrásokat már az időszámításunk előtti 3-ik században is használták fürdőzésre. Ekkor még nem tudták, hogy ezeknek a forrásoknak milyen jelentősége lesz a jövőben.
Az azt követő időben a rómaiak lehetőséget láttak benne és a fürdőzésen kívül, már fűtésre is hasznosították a geotermikus hévízforrásokat. Nagyon leleményesen oldották meg a kivitelezést, mivel nem csak a forrás helyszínén hasznosították a geotermikus meleg vizet, hanem csőhálózatokat használtak és elvezették a hévizet felhasználási helyére.
A 18-ik században az Új-Zélandon élő polinézek a geotermikus hőforrások gőzét, főzésre használták fel, míg a termálvizet fürdőzésre.
Az idő múlásával és a technika fejlődésével a 19-ik századra tehető, amikor a geotermikus hőforrásokat fel tudták kutatni a mélyben. Ezek után, már nem csak azok a hőforrások voltak elérhetőek, amelyek a felszínre törtek, hanem azok is, amelyek, még a mélyben rejtőztek.
Nem sokkal később, ezeket a geotermikus energiákat, már nem csak fűtésre, hanem elektromos áram előállítására is hasznosították, geotermikus erőmű segítségével.
 |
| Geotermikus erőmű |
Franciaország az 1960-as években egy meghökkentő újdonsággal ált elő. Családi házak, lakások fűtésére hasznosította a geotermikus termálvizet. Több, mint 200 000 lakás fűtését oldották így meg.
A geotermikus energiát továbbá a mezőgazdaságban is nagy előszeretettel hasznosítják, melegházak fűtésére. Gazdaságos, olcsó és hihetetlenül környezetbarát megoldás.
3, Geotermikus energia kitermelése
Legtöbb esetben a geotermikus hőforrások meleg vizet (sok esetben gyógyvizet) termálvizet tartalmaznak.
Mi a termálvíz?
A termálvíz, vagy hévíz olyan rétegvíz, melynek hőmérséklete elérheti, sőt meg is haladhatja a 30 Celsius fokot. A víz hőfokát a terület geotermikus gradiens száma határozza meg.
Mi az a geotermikus gradiens? Geotermikus gradiens fogalma:
A geotermikus gradiens, nem más, mint egy mérőszám. Ez a mérőszám határozza meg a talaj hőmérsékletét. Kiszámolása, nem minden földrészen azonos. Átlagosan elfogadott mérőszám a 100 méterenkénti 3 Celsius fok.
Geotermikus gradiens kalkulátor: Például ez azt jelenti, hogy közel 1000 méteren az átlag talaj hőmérséklet fixen 30 Celsius fok. Magyarországon a geotermikus gradiens értékes sokkal magasabb.
Visszakanyarodva a geotermikus energia kitermelésére, a termálkútból feltörő meleg vizet egy tartályba vezetik, ahol kivonják belőle a gázokat, helyben ülepítik is, melynek következtében meg is szűrik.
Ebben az esetben két lehetőség merül fel. Első, van természetes víz utánpótlás. Ebben az esetben nem szükséges a víz visszatáplálása, mert az energiaforrás kimeríthetetlen.
Második, ugye pont az ellenkezője, mikor nincs víz utánpótlás, ebben az esetben gondosan ügyelve vissza kell táplálni a már lehűlt vizet. Csak ebben az esetben tartható fent a megújuló és ingyen energiaforrás.
4, Geotermikus energia Magyarországon
Magyarország nagyon gazdag geotermikus energiaforrásokban. Ez köszönhető annak, hogy az alattunk lévő földréteg sokkal véknyabb, mint máshol, és mivel egy medencében helyezkedünk el, ennek köszönhetően a termálvízforrásaink is igen bőkezűek. Nem csak Európai, de világszínvonalba is Magyarországon van a legtöbb geotermikus energiaforrás.
Mennyi Magyarországon a geotermikus gradiens értéke?
Magyarország geotermikus gradiens értéke pozitívan eltér a középátlagtól. Számokban (jobban mondva Celsius fokokban) kifejezve: 5 Celsius fok 100 méterenként. Tehát ez azt jelenti, hogy 1000 méteren már 50-60 Celsius fokos hőmérsékletet mérhetünk.
Országon belüli geotermikus grádiens értékek:
Az országon belül is változik a geotermikus gradiens értéke. A legmagasabb geotermikus gradiens mérőszám a Dél-Dunántúli területeken és az Alföldön sokkal magasabb, mint az ország átlag. Viszont a Kisalföldön és a hegyvidéki területeken, már elmarad az országos középátlagtól. Jól szemlélteti ezeket az adatokat a Magyarország geotermikus térképe.
Mi nevezhető hévízkútnak, hévforrásnak (termálvíznek)?
A 30 Celsius foknál melegebb vizű kifolyó kutak, vagy források vizét nevezzük így. Magyarországon a kutak 70%-a tekinthető ilyennek.
II. Geotermikus fűtés és hűtés
A geotermikus energiák felhasználhatóak geotermikus fűtésre. Ehhez szükséges egy külső úgynevezett talajkollektor és hozzá egy geotermikus hőszivattyú.
 |
| Forrás: wikipedia.org |
 |
| Hőszivattyú Forrás: wikipedia.org |
A talajban közel átlagos hőmérséklet uralkodik meghatározott mélységben. A talaj elnyeli a Napból érkező meleget, viszont temperált és állandó hőmérsékletet biztosít.
A hőszivattyú feladata, hogy ezt az energiát kinyerje. A talaj hőmérséklete egész évben 7 – 18 Celsius fok.
Természetesen, ahogy azt az előbbiekben leírtuk, minél mélyebbre haladunk, ez a hőmérséklet annál több lesz és természetesen stabilizálódik is (nem befolyásolja a külső hőmérséklet).
A geotermikus hőszivattyú ezt a hőmérsékletet tudja felhasználni fűtésre és akár hűtésre is. A geotermikus hőszivattyú működése nagyban hasonlít a klímák működési elvéhez. Továbbá ezeken túlmenően HMV azaz használati meleg víz előállítására is alkalmas a geotermikus hőszivattyú.
A hőszivattyú feladata, hogy ezt az energiát kinyerje. A talaj hőmérséklete egész évben 7 – 18 Celsius fok.
Természetesen, ahogy azt az előbbiekben leírtuk, minél mélyebbre haladunk, ez a hőmérséklet annál több lesz és természetesen stabilizálódik is (nem befolyásolja a külső hőmérséklet).
A geotermikus hőszivattyú ezt a hőmérsékletet tudja felhasználni fűtésre és akár hűtésre is. A geotermikus hőszivattyú működése nagyban hasonlít a klímák működési elvéhez. Továbbá ezeken túlmenően HMV azaz használati meleg víz előállítására is alkalmas a geotermikus hőszivattyú.
Előnyei:
- Teljesen környezetbarát, nem terheli a légkört káros anyagokkal
- Nincs robbanás és mérgezés veszély
- Nem szükséges kéményt építeni
- Energiát termel, mely nagyon olcsó a mostani energiahordozókhoz viszonyítva
- Tervezhetőséget biztosít, mivel kiszámítható a bekerülési költsége és az energiatermelése
Geotermikus hőszivattyú működési elve:
Mint ahogy azt már említettem a hőszivattyú hasonlóképpen működik, mint a mostani klímák. Tehát van egy hűtőközeg, ami kondenzálódik, ezáltal hőenergia keletkezik, amit hasznosít a hőszivattyú fűtésre, vagy hűtésre.
Geotermikus fűtésrendszer (hűtésrendszer)
A geotermikus energia hasznosítása egyre egyszerűbb feladat. Több módszer és eljárás közül tudunk választani. Nézzük ezeket sorjában.
Milyen hőforrást tudnak hasznosítani a hőszivattyúk?
- Talajkollektoros geotermikus hőszivattyú:
 |
| Talajkollektoros fűtési és hűtési rendszer |
A talajkollektoros rendszer esetében a hőszivattyúhoz kapcsolt hűtőközeg egy csőrendszerben kering a föld alatt körülbelül 1 – 2 méter mélyen horizontálisan (vízszintesen).
Hogyan kell kiszámolni, hogy hány négyzetméter területű talajkollektorra van szükségünk?
Az elfogadott becslési adat, miszerint a fűtési terület nagyságát megszorozzuk 1,5 – 3 –al.
Előnye:
A talajkollektoros geotermikus hőszivattyús fűtési rendszer talajkollektorához nem szükséges külön engedély.
Hátránya:
Nagy területre van szükség a talajkollektor csöveinek a horizontális lefektetéséhez
- Talajszondás geotermikus hőszivattyú:
Ebben az esetben úgynevezett talajszondát fúrnak le vertikálisan (függőlegesen) a földbe közel 50 – 100 méter mélyre. És ebben a mélységben lévő geotermikus energiát hasznosítják a hőszivattyúval. A talajszondás energiakinyerésnél 50W/méterrel lehet számolni.
Előnye:
Nagyon energiahatékony a rendszer. A csövek lefektetéséhez (fúrásához) nincs szükség nagy telekterületre.
Hátránya:
Magyarországon a 20 méternél mélyebb fúrásokhoz engedélyre van szükség. Mely többletköltséget generál.
- Természetes vizes hőszivattyú
A rendszer működéséhez szükséges természetes vízforrás, mely lehet, forrás, patak, folyó, tó esetleg bővizű kút. Ebben az esetben a víz hőmérsékletét lehet összekapcsolni a hőszivattyús rendszerrel.
Előnye:
Ha rendelkezésünkre áll ilyen természeti forrás, akkor kiépítése nagyon olcsó. A kinyert energia ebből kifolyólag, olcsóbb.
Hátránya:
Ha nem áll rendelkezésünkre ilyen természeti adottság, akkor a kút fúrásának összegével pluszban kalkulálni kell.
- Levegős hőszivattyús rendszerek
Ezzel a rendszerrel kerültünk a legmesszebb a geotermikus energiaforrásoktól. Mivel itt a hőszivattyúzhatós közeg a levegő. Ez már teljes mértékben a klímákhoz hasonlít!
Előnye:
Könnyen és olcsón telepíthető
Hűtésre ideális és olcsó megoldás
Hátránya:
A levegő hőmérséklete, nem állandó, így a felhasználása sem hatékony. Télen, mikor fűteni szeretnénk vele, akkor a leghidegebb. Nyáron, mikor hűteni szeretnénk vele, akkor a legmelegebb. Sok energia befektetéssel jár és kevés a nyereség (ezért üzemeltethetők drágán a klíma berendezések). Így csak fűtésrásegítésre alkalmas. A legtöbb ilyen hőszivattyú a külső mínusz 20 Celsius fokos hőmérsékletnél, már egyáltalán nem használható!
Mennyibe kerülnek a geotermikus hőszivattyúk?
Geotermikus hőszivattyú ára, mindig attól függ, hogy milyen közeget akarunk felhasználni a fűtésre, hűtésre. A legolcsóbb mind közül a levegős közegű hőszivattyús rendszer.
Geotermikus fűtés mennyibe kerül?
Ahogy azt az imént leírtam, ez mindig a lehetőségektől függ és, hogy milyen rendszert lehet beépíteni. Ahol nagy a telekterület, ott talajkollektoros geotermikus hőszivattyús rendszert telepítenek, ahol kisebb, ott talajszondás geotermikus hőszivattyús rendszert.
Geotermikus fűtés ára?
A bekerülési költség határozza meg. Miután a rendszer már kiépült, utána már csak az alap energia befektetésre van szükség.
Kivitelezhető a geotermikus fűtés – hűtés házilag?
Természetesen igen! Egy leírást itt talál! Talaj – levegő hőcserélő házilag, alternatív klíma építés.
Geotermikus energia hátrányai:
Jelenleg előforduló hátránya, hogy a megújuló energiaforrások palettáján az egyik legdrágábban kivitelezhető energiaforrás. Közvetlenül csak hőt tudunk vele előállítani, míg például egy napelemes rendszerrel elektromos áramot. Viszont, ahogy a technika fejlődik, egyre olcsóbbá fog válni. Napjainkban, már az újépítésű házaknál egyre inkább szóba jövő energiaellátó lehetőség, fűtésre és hűtésre is egyaránt.
Milyen egy geotermikus fűtésű és hűtésű lakásban élni?
Feliratkozás:
Megjegyzések küldése
(
Atom
)
Nincsenek megjegyzések :
Megjegyzés küldése