Szakmai környezetvédelem megújuló energiák 3. KIP MSc 2009.

Az előadások a következő témára: "Szakmai környezetvédelem megújuló energiák 3. KIP MSc 2009."— Előadás másolata:

1 szakmai környezetvédelem megújuló energiák 3. KIP MSc 2009

2 GEOTERMIKUS ENERGIA

3 Geotermikus energia Geotermikus energia: Földhő Termálvíz: Pórusvizek Vékony földkéreg + sok pórusvíz

4 Geotermikus energia 7000 °C a föld középpontjában. 4,6 Mrd éves Hőforrás Gravitációs zsugorodás Gravitációs zsugorodás Hosszú bomlás idejű izotópok Hosszú bomlás idejű izotópok felszínen 0.05-0.1 W/m 2

5 Magyarország geotermikus adottságai földkéreg, vékony (15-25 km)  jók az adottságok. gg=0,042-0,066 Cº/m (geotermikus gradiens) Földön átlagosan gg=0,02-0,033 Cº/m

6 Magyarország geotermikus adottságai Nálunk: 1000m mélységben: T=60 °C 1000m mélységben: T=60 °C 2000m mélységben: T  100 °C 2000m mélységben: T  100 °C

7 Magyarország kőzettani jellemzői. többnyire fiatal üledékes és vulkánikus kőzet többnyire fiatal üledékes és vulkánikus kőzet több ezer m mélyben medencealjzat több ezer m mélyben medencealjzat különböző korú és típusú hévíztározó kőzetrendszer, ezért a vizek sótartalma és hőmérséklete különböző különböző korú és típusú hévíztározó kőzetrendszer, ezért a vizek sótartalma és hőmérséklete különböző

8 Magyarország kőzettani jellemzői. alföldi medence rétegzett, többszintes, soktelepes felső pannon homokkő. Átlagos porozitása 20-30 %. alföldi medence rétegzett, többszintes, soktelepes felső pannon homokkő. Átlagos porozitása 20-30 %. termálvíz: termálvíz: kifolyási hőmérséklet 98-100 o C. kifolyási hőmérséklet 98-100 o C. hozama: 1600-2000 l/min hozama: 1600-2000 l/min Összes sótartalma: 2-4 g/l. Összes sótartalma: 2-4 g/l. Hódmezővásárhely, Debrecen, Szentes Hódmezővásárhely, Debrecen, Szentes

9 Magyarország kőzettani jellemzői. ország többi része ország többi része triász repedezett, hasadékos, karsztosodó mészkő és dolomit vastagsága: 4-5000 m triász repedezett, hasadékos, karsztosodó mészkő és dolomit vastagsága: 4-5000 m Termálvíz: Termálvíz: kifolyási hőm: helyenként 100 0 C kifolyási hőm: helyenként 100 0 C Összes sótartalom: 0,8-1 g/l. Összes sótartalom: 0,8-1 g/l. Hévíz, Komárom, Budapest, Mezőkövesd Hévíz, Komárom, Budapest, Mezőkövesd

10 Geotermikus energia hasznosítása közvetlen felhasználás közvetlen felhasználás elektromos áram termelésre elektromos áram termelésre hőszivattyús hasznosítás hőszivattyús hasznosítás

11 Hévizek feltárása Kutak fúrása 500-2000 m mélyre Kutak fúrása 500-2000 m mélyre Béléscsövek (acél, műanyag) Béléscsövek (acél, műanyag) Kútfejre elzáró szerelvény Kútfejre elzáró szerelvény Nyomás Nyomás Vízforgalom Vízforgalom kezdetben kezdetben ma (visszatáplálás) ma (visszatáplálás)

12 hasznosítás termálvíz  hőleadókba termálvíz  hőleadókba közvetett módon: közvetett módon:

13 Balneológiai hasznosítás Ország éves átlagos hévíztermelése: Ország éves átlagos hévíztermelése: 340.000 m 3 /nap Balneológiai célra felhasznált: 140.000 m 3 /nap Balneológiai célra felhasznált: 140.000 m 3 /nap

14 Elektromos áramtermelés Magyarországon nincs. Geotermikus erőművek csoportjai: Geotermikus erőművek csoportjai: száraz gőzzel működő erőművek száraz gőzzel működő erőművek kigőzölögtetett gőzzel működő erőműven kigőzölögtetett gőzzel működő erőműven kettős ciklusú erőművel kettős ciklusú erőművel

15 Elektromos áramtermelés Száraz gőzzel működő erőművek Száraz gőzzel működő erőművek Termálvíz gőz formában van jelen Termálvíz gőz formában van jelen

16 Elektromos áramtermelés Kigőzölögtetett gőzzel működő erőművek Kigőzölögtetett gőzzel működő erőművek Termálvíz hőmérséklete: 180 0 C Termálvíz hőmérséklete: 180 0 C Kigőzölögtető tartály (hőcserélő) Kigőzölögtető tartály (hőcserélő)

17 Kettős ciklusú erőművek Termálvíz hőmérséklet: 105-180 °C Termálvíz hőmérséklet: 105-180 °C Munkaközeg (forráspontja 100 °C) Munkaközeg (forráspontja 100 °C)

18 Hőszivattyús hasznosítás Hőszivattyú kapcsolási vázlata:

19 hőszivattyú hőforrás: levegő levegő víz (szennyvíz is lehet!) víz (szennyvíz is lehet!) talaj talaj működtető közeg  ammónia, freon  propán, CO 2

20 Csőfektetési módok

21 NAPENERGIA

22 1.2 × 10 17 W

23 Magyarország napsugárzási viszonyai

24 Sugárzási komponensek hőhasznosító felületen

25 Napenergia hasznosítás Aktív Hőhasznosítás Hőhasznosítás Fotoelektromos hasznosítás Fotoelektromos hasznosításPasszív (építészeti megoldások)

26 Hőhasznosítás Hőhasznosítók részei Elnyelő szerkezetek (kollektorok) Elnyelő szerkezetek (kollektorok) Tárolók Tárolók Működtető szerkezetek és hálózatok Működtető szerkezetek és hálózatok Hőelnyelő szerkezetek alapján, lehet Síkkollektor Síkkollektor Koncentráló elnyelő Koncentráló elnyelő

27 Síkkollektorok Alapfelépítésű síkkollektor keresztmetszete 1. abszorber; 2. külső fedőlemez; 3. belső fedőlemez; 4. szigetelés; 5. folyadékcső; 6. kollektordoboz

28 Elnyelő lemez feladata Mechanikai védelem Mechanikai védelem Napsugárzás átengedése Napsugárzás átengedése Hőszigetelés HőszigetelésAnyaga: Üveg Üveg Fólia Fólia

29 Elnyelő lemez Elnyelő képesség növelése Struktúra változtatással Struktúra változtatással Szelektív bevonattal Szelektív bevonattal Fémbevonat Fémbevonat Fémoxid bevonat Fémoxid bevonat Optikai elven működő szelektív bevonat Optikai elven működő szelektív bevonat

30 Síkkollektorok felépítésük szerint Hővédelem nélküli (fedés nélküli) Hővédelem nélküli (fedés nélküli) Egyrétegű lefedésű Egyrétegű lefedésű Kétrétegű lefedésű Kétrétegű lefedésű Vákuum kollektorok Vákuum kollektorok Elnyelőelem szerint Táskás elnyelők Táskás elnyelők Csöves elnyelők Csöves elnyelők Csőjáratos lemezes elnyelők Csőjáratos lemezes elnyelők

31 Kollektorok csővezetése Kígyó alakúRegiszter tipusúSpirális

32 Magyarország adottságai a napelemek használatára Magyarországon évente 1750-2200 óra között van a napsütéses órák száma

33 A napelemes rendszerek fajtái hálózatra kapcsolt Akkumulátor Telefon Rádió Televízió Számítógép Világítás DC/AC inverter Video Napelemes modul Szabá- lyozó Egyenáramú fogyasztók Váltóáramú fogyasztók Szigetüzemű rendszer Napelemes modul DC/AC inverter Vissza- töltés VáltóáramEgyenáram RádióTelevízióAkkumulátor Szabá- lyozó Hálózati áramellátás Oda-vissza mérő Hálózatra kapcsolt rendszer szigetüzemű

34 Az energetikai célú beruházások megtérülése Nem a megtérülési idő számít, hanem az azt követő élettartam, Nem a megtérülési idő számít, hanem az azt követő élettartam, A megtérülési idő a telepítés helyszínétől jelentősen függ, A megtérülési idő a telepítés helyszínétől jelentősen függ, A megtérülés nem egyetlen tényező határozza meg. A megtérülés nem egyetlen tényező határozza meg. „hatásfok” 3-30%

35 Egyensúly a fogyasztás és a termelés között tárolás: akku víz levegő lendkerék H 2 …