belépés / regisztráció
2020. december 4. péntek
Aktuális lapszám

A hazai hévíz adottság II.

Az új magyar energiapolitika szociálisan egyik legérzékenyebb eleme a távhőellátás. Mindenképpen megőrzésre érdemes nemzeti vagyon, amely eredetileg a kapcsolt hő- és villamosenergia-termeléshez illesztett hőellátás volt. Versenyképességének megőrzésére többféle megoldás lehetséges.

 

A GEOTERMÁLIS GRADIENS ÉS A FÖLDI H?ÁRAM

Geotermális gradiensnek nevezzük a hőmérséklet mélység menti változását.

Jele: gg

gg = dz dT

Ennek értéke rétegről rétegre változó nagyságú, mert más a harántolt rétegek anyaga, hővezetési tényezője.

Az adott helyen az összes réteg fizikai, hőtani jellemzői határozzák meg a geotermális gradienst.

A geotermális gradiens összességében egy egyenes vonalakból álló, egyenessel helyettesíthető vonal.

Egy terület alatti geotermális adottságokra a geotermális gradiens hozzávetőlegesen megadott számértékénél jobb jellemző a földi hőáram. A réteghőmérséklet mélység szerinti inhomogenitása váltja ki a földi hőáramot.

Ennek nagysága:

q = ?k dz dT ; konkrétan egy rétegre:

q = ? H k (T1?T0)

ahol: k = az adott réteg hőátbocsátási tényezője,

H = a réteg vastagsága,

T1?T0 = hőmérsékletkülönbség a réteghatárok között.

A hőáramvektor:

A hőáramvektor nagyságát az öszszes réteg együttesére vonatkozó hőátbocsátási tényező határozza meg. Ezért mondjuk, hogy az adott terület geotermális viszonyaira legjellemzőbb mutató a földi hőáram nagysága (Boldizsár).

Hazánkban a földkéreg az átlagos európai kéregvastagságnál vékonyabb, ezért a hőáramlás szempontjából igen kedvezőek a geotermális adottságaink. Nálunk a földi hőáram átlagértéke 90?100 mW/m2 értékű, amely csaknem kétszerese a kontinentális átlagértéknek.

A geotermális gradiens földi átlagértéke 0,020-0,033° C/m, míg Magyarországon általában 0,042-0,055 °C/m. Így nálunk 1 000 m mélységben a rétegek hőmérséklete kb. 60 °C, illetve ennél helyenként nagyobb.

A hévíz fizikai tulajdonságainak változtatása

A geotermális energia hasznosításának sok esetben kettős célja van:

? a hévíz által a felszínre hozott hőenergia felhasználása és

? a hévíz víztechnológia hasznosítása.

Ez utóbbi főleg fürdők, uszodák esetében fordul elő, ahol a hévíz pontosan meghatározott, szabályozott hőmérsékletszinten és megfelelő tisztasággal fordulhat elő a medencékben, a használati melegvízrendszerben, zuhanyozóknál.

Hasonlóan fontos a hévíz fizikai tulajdonságainak előírt értéken tartása a nyitott hőhasznosítási rendszerek primer oldalán, ahol a gáztalanítás, tárolás, felszíni hőátadás történik. A hévízkútból felszínre emelt víz sok esetben magával hoz szenynyező anyagokat, lebegő szennyezést, homokot stb., nem kívánatos fizikai alkotókat. A geotermális fluidum kitermelése pl. meddő CH-kútból nem teszi lehetővé a szivatytyús termeltetést, tehát a hozamnövelés kompresszorozással, sűrített levegő bevezetésével történik, amikor a szennyező anyagok a felszínre kerülhetnek. Ekkor a kút nem rendelkezik eredeti szűrőzéssel.

A fizikai kezelések:

? hűtés,

? keverés,

? ülepítés és szűrés.

A hévíz hűtése

Főleg fürdők, gyógyfürdők hévízmedencéinél, használati melegvíz- ellátásnál adott vízhőmérsékleten kell hévizet szolgáltatni, illetve a víz hőmérsékletét adott értéken kell tartani. A kútfej hőmérsékletek sok esetben lényegesen nagyobbak, mint a hasznosítási hőmérsékletek, ezért hűtésre van szükség.

A mesterséges hűtés berendezése lehet hűtőtorony, hűtő hőcserélő, a hőhasznosítási folyamat végén hőszivattyú. Ezen berendezések külső energia felhasználásával működnek, ezért gazdaságossági számítások alapján kell azokat tervezni és üzemeltetni.

Más-más megoldás a hűtőtorony, a hőcserélő működtetése, a lehűtendő hévíz hőtartalmának elhelyezése szempontjából. Általános szempont, hogy a hűtés által elvont hőt célszerű hasznosítani, ha a közelben van hőt felvevő alrendszer, azaz fűtendő létesítmény. A fűtési idényben főleg épületek fűtése adja az igényoldalt, ahol legalább 50° C-os közeggel épületfűtéseket lehet ? legalább részben ? működtetni. Ilyenek a konvekciós fűtések és a kishőmérsékletű sugárzó fűtések.

Nyári időszakban sok esetben a környezetnek adják át a felesleges hőt hűtőtorony által. A legnagyobb kútfej hőmérséklettel adott hévizek esetében (90 °C felett) abszorpciós hűtést is lehet működtetni, ami nyári hőigényként jelentkezik. Állandó hőigény nyáron a használati melegvízkészítés. Mindezen felsorolt hőigények legtöbbször hőcserélő működtetését igényelik, ahol a primer oldali hévíz hőtartalmának egy részét leadja.

A hűtés energetikailag legkedvezőtlenebb megoldása a levegőztetés, a hűtőtóba vezetés, amikor az átadott hő a környezetbe távozik, azaz nem hasznosul.

Ezt csak végső megoldásként alkalmazzuk, ha semmilyen hasznos hőigény nincs a közelben.

A hasznos hűtés szempontjából jó megoldás az összetett geotermális nagy rendszerek üzemeltetése. Pl. uszoda, fürdő, élményfürdő együttes, ahol több medence egyszerre üzemel, a vízforgató rendszerek 24 órás üzeme folyamatos hőigényt jelent, sok zuhanyállás fogyasztja a használati melegvizet.

Hévíz-visszasajtolás berendezései és folyamata

A hűlt hévizek visszatáplálására alkalmas hévízrendszer zárt, túlnyomásos rendszer. Lényege, hogy a kitermelés ? felhasználás primer oldala ? visszasajtolás teljes rendszere kellő túlnyomás alatt maradjon. Ekkor nem történik meg a gázkiválás következtében fellépő vízkőkiválás, csapadékképződés.

A visszasajtolás egyszerűbb esete a karsztos-karbonátos, repedezett tároló kőzeteknél fordul elő. Itt általában jó a nyelőképesség, ezért minimális szivattyú-nyomással lehet a vizet visszajuttatni a tárolórétegbe.

Sokkal nehezebb a folyamatot működtetni a homok-homokkő rétegek esetén. Ekkor speciális kúttalp kialakítást készítenek a jobb nyelőképesség érdekében (Hódmezővásárhely, Kistelek). Az üzemszerű visszatáplálást kb. féléves, ún. félüzemi kísérletek, mérések után lehet megkezdeni.

Fontos a nyelőkút vizsgálata, folyamatos hidrodinamikai mérése, a nyelőképesség csökkenésének elemzése, a kúttisztítás rendszeres elvégzése. Ez után újabb kútvizsgálatot kell elvégezni és a teljes rendszer monitoringjára van szükség, csakúgy, mint a visszasajtolás folyamatos üzemeltetésére.

Magyarországon az utóbbi években sikeresen üzemelnek visszasajtolással működő távhőellátó rendszerek: Bóly, Hódmezővásárhely, Veresegyház, Kistelek.

A visszasajtolásos zárt rendszer vázlatát a lenti ábra mutatja. Az olajipar Algyő térségében sikeresen alkalmazza a hévíz visszasajtolását.

Környezetkímélő vízelhelyezések

A meglévő, működő és érvényes vízjogi engedéllyel rendelkező hévízműveknél ? vízvisszanyomás hiányában ? a hagyományos felszíni átmeneti tározás javasolható, a szükséges tartózkodási idő előírásával. Ezt az elvet legjobban a vizes élőhelyeken való vízkezelés és tisztítás, valamint a lehetőség szerinti újrahasznosítás elégíti ki.

A hőjétől megfosztott hévíz ? csurgalékvíz ? ilyen módon való elhelyezése sok előnnyel jár: természetes biológiai folyamatok játszódnak le, nem költséges eljárás, a felszíni vizekhez illeszthető, növeli a felszíni vízkészletet. Téli időszakban kevésbé hatékony és állami forrásokból még nem kellően támogatott.

A természetes és mesterséges vizes élőhelyek igen hatékony biológiai rendszerek:

? a szerves anyagok biológiai lebontása bakteriológiailag megy végbe,

? az oldott N és Ph. vegyületek fotoszintézissel algákba épülnek be,

? az N ionarányt meszezéssel lehet kedvezőbb irányba módosítani,

? a nitrogén-tartalom denitrifikációval csökkenthető.

A vizes élőhelyek lényegében alig használnak fel ipari eredetű termékeket, olcsón üzemeltethetők és jól illeszkednek a természetes környezetbe.

A használt hévizek hűtő-tároló tavas kezelésének technológiája több részfolyamatból áll:

? hűtőhöz történő elvezetés árokrendszerben (nyílt árokban),

? felszíni élővíz hozzákeverés,

? "beoltás" vízinövényekkel,

? természetes biológiai folyamatok a hűtőtóban, ami a kezdeti tisztítás,

? átvezetés nagyobb tározóba, ahol befejeződik az élettelen víz élővízzé alakítása.

A környezetkárosító és szennyező anyagokat tartalmazó hévíz (csurgalékvíz) a folyamat végére a tájba illeszkedő és káros anyagokat (ammónia, fenolok) már nem tartalmazó rekreációs, horgász- vagy halastóvá alakul.

Például Szentesen az átmeneti hűtőtó 24 hektár felszínű, a tározótó 117 hektár nagyságú és a tartózkodási idő 33 + 165 napos. Ennek során biológiai tisztítással az ammónia 94%- át, a foszfor 78%-át, a fenol 50%-át lehet eltávolítani a csurgalékvízből.

Eseménynaptár

Hirdetés
Kiadja a Média az épületgépészetért Kft.
Szerkesztőség és kiadóhivatal:
H-1112 Budapest, Oltvány u. 43. I/2.
Telefon: +36 (1) 614 5688
E-mail: kiado@magyarinstallateur.hu

 
Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Zrt. Hírlap Igazg.
Előfizetés és reklamáció: +36 (1) 767-8262
E-mail: hirlapelofizetes@posta.hu
 
 
elfelejtettem a jelszavam