Kontakt mail:  izvorekoloskesvesti@gmail.com                              Za hitne situacije: 064 476 10 16

   Centar za razvoj ekološke svesti - "IZVOR"

Geotermalna energija

 

Toplotna energija koja je akumulirana u podzemnim vodama naziva se hidrogeotermalnom energijom. Da bi se podzemne vode smatrale toplotnim izvorom potrebno je da njihove temperature budu veće od 10 °C. Geotermalana energija spada u obnovljiv izvor energije i u različitoj meri je prisutna svuda. Samim tim je ekološki najopravdanija njena upotreba, a gledano ekonomski je najpovoljnija jer nam dolazi besplatno.

Toplotna pumpa
Ušteda energije do 70% u grejanju stambenih, poslovnih i javnih objekata
Toplotne pumpe su uređaji pomoću kojih se toplotna energija iz jedne sredine prenosi u drugu sredinu. Za taj prenos toplotne energije takođe je potrebno da se utroši određena energija koja je nekoliko puta manja od prenete energije.

Tako na primer kod toplotne pumpe GEOTERM 18 ulaže se električna energije od oko 5 kWh da bi se na izlazu dobila ukupna toplotna energija od 18 kWh.

U tehničkoj praksi toplotne pumpe se najčešće koriste za:
- o grejanje i hlađenje prostora
- o rekuperaciju toplotne energije

Grejanje i hlađenje u zgradama
Toplotna pumpa je uređaj koji može toplotnu energiju da trasportuje iz spoljašnje okoline u zgradu ili iz zgrade u spoljašnju okolinu. Gledano sa stanovišta investicije u toplotnu pumpu može se odmah zaključiti da se u našem klimatskom području uređaj veoma racionalno koristi jer se u zimskom periodu koristi za grejanje, a u letnjem periodu za hlađenje prostora.

Rekuperacija energije
Toplotna energija iz toplih otpadnih voda može da se pomoću toplotne pumpe vrati i ponovo iskoristi za zagrevanje prostora ili zagrevanje vode. Najčešće primene su u industrijskim procesima kao i u hotelskim i banjskim primenama.

Tipovi toplotnih pumpi
U zavisnosti od sredine iz koje se preuzima toplotna energija i sredine u koju se ona prenosi postoje više tipova toplotnih pumpi. Njčešća su dva osnovna tipa: vazduh - vazduh i voda - voda kao i njihove kombinacije.

Toplotna pumpa tipa: voda - voda
Toplotna pumpa koja koristi vodu kao toplotni izvor i vodu kao toplotni ponor uzima energiju iz vode i prenosi je takođe u vodu u drugom prostoru.
Na šemi je prikazan princip rada toplotne pumpe u sistemu za podno grejanje i hlađenje zgrada. Kada se kao toplotni izvor koristi podzemna voda koja je ćele godine na temperaturi od 14 do 16 °C optimizacijom parametara toplotne pumpe postiže se maksimalni koeficijent korisnog dejstva u toku celog perioda upotrebe. Ovaj tip toplotne pumpe u kombinaciji sa podnim sistemo grejanja i hlađenja daje najpogodnije rezulte i sve se više koristi u svetu.

Ekonomski i energetski najefikasniji sistem za grejanje i hlađenje prostora.
Toplotna energija može da se uzme iz podzemnih voda koje su na temperaturi od oko 14°C tokom ćele godine. Iz izbušenog bunara voda se vodi u toplotni izmenjivač u kome se deo toplote iz podzemne vode prenosi u freon koji tada isparava.
Delimično ohlađena voda vraća se u drugi bunar koji je iste dubine kao i prvi tako da se tokovi podzemnih voda ne remete. Freon koji je sada u gasovitom stanju sabija se kompresorom i tada otpušta latentnu prenetu toplotu i predaje je vodi koja cirkuliše kroz kondenzator i podni sistem cevi u zgradi.
Prednosti ovakvog sistema za grejanje i hlađenje su sledeće:
- Preko 70 % energije potrebne za grejanje prostora dobija se iz podzemne vode besplatno u toku celog veka eksploatacije toplotne pumpe.
- Podni sistem za grejanje i hlađenje u kombinaciji sa toplotnom pumpom i sunčanim kolektorima je potpuno ekološki način korišćenja energije.
- Toplotna puma za grejanje ili hlađenje uključuje se na početku grejne sezone, a isključuje se na kraju. Time se postiže najbolji energetski učinak i prostor je zagrejan na željenu temperaturu tokom celog tog perioda. Isto važi i za period hlađenja prostora.
- Podno grejanje omogućava racionalnije korišćenje prostora zbog toga što nema potrebe za postavljanjem radijatora. To pruža mogućnosti za maksimalno prilagođavanje enterijera potrebama i vizuelnom utisku.
- Ugodan osećaj prijatne topline u bilo kom delu grejanog prostora omogućava da se temperatura prostora održava na dva do tri stepena nižoj temperaturi u odnosu na druge klasične sisteme grejanja.
- Snižavanje temperature životnog ili radnog ambijenta u prošeku za 1 °C donosi energetsku uštedu od 5 do 6%.
- Jednokratnom investicijom se rešava i grejanje i hlađenje prostora.
- Poređenjem cena toplotne pumpe i podnog sistema grejanja i hlađenja sa kotlovskim i radijatorskim sistemom ukazuje da je investicija u podno grejanje sa toplotnom pumpom neznatno veća od klasičnog sistema. Ušteda goriva je dugogodišnja dobit pogotovo
kada se uzme u obzir trend povećanja cena svih goriva.
- Ravnomerno zagrevanje celokupnog prostora dovodi do mini malnog strujanja vazduha čime se drastično smanjuje prisustvo prašine u vazduhu što umanjuje ili eliminiše alergijske tegobe.
- Ugodna temperatura poda od 22 do 27 °C ne izaziva nikakve zdravsvene probleme i omogućuje nošenje lake porozne obuće što smanjuje zamor i povećava ugodnost.

Kada se odlučuje o ugradnji toplotne pumpe i podnog grejanja i hlađenja?
Najpovoljniji trenutak za odlučivanje o sistemu grejanja novog objekta je trenutak početka njegovog projektovanja. Tada je investicija najmanja, a rezultati najbolji.
Kod postojećih objekata sistem grejanja je najpovoljnije promeniti ako se planira ili izvodi temeljna rekonstrukcija, popravka ili adaptacija. Ako u objektu postoji nezadovoljavajući sistem grejanja ili je gorivo isuviše skupo, prelazak na toplotnu pumpu sa podnim grejanjem je najskuplje rešenje ali se dobija najkvalitetnije rešenje i trajno zadovoljstvo.

Koji objekti su pogodni za primenu toplotne pumpe i podnog grejanja?
Svi objekti koji se grade na lokacijama gde se pretpostavlja ili zna da postoje podzemne vode su idealni za ovaj način grejanja. Škole, obdaništa, domovi za stara lica, hoteli, industrijski objekti, stambeni objekti kao i objekti u kojima nije poželjno da se vide grejna tela su idealni za primenu ovog sistema grejanja i hlađenja. Takođe veliki holovi, pokriveni tržni centri, sportski objekti i proizvodni i magacinski prostori sa velikim površinama i prosečno nižim temperaturama jedino se mogu kvalitetno zagrejati i hladiti primenom podnog sistema grejanja i hlađenja.

 

FIRME KOJE PROIZVODE
GEOTERMALNU OPREMU

MOLIMO VAS DA NAGLASITE PRODAVCIMA OPREME DA STE OGLAS PRONAŠLI NA NEŠEM SAJTU!
MI SMO NEPROFITNA ORGANIZACIJA I EVENTUALNA SPONZORSTVA SU NAM JEDINI PRIHODI ZA HUMANE KAMPANJE. HVALA!

Centar Tesla
Susedgradska 4b, Beograd
011 234 06 72
063 452 978
brana01@eunet.yu
sa partnerima

Bit inženjering, Šimanovci-katanić sokak 41, 022-81 008 i

Centrala, Beograd, Izvorska 110, http://www.centrala.org.yu

Nude:
- Projektovanje sistema za podno grejanje i hlađenje u stambenim, poslovnim i javnim objektima
- Instalaciju sistema podnog grejanja
- toplotne pumpe GEOTERM 18, GEOTERM 36 i
GEOTERM 50 domaće proizvodnje firme TERATERM
- Kompletan materijal i ugradnju za sistem podnog grejanja i hlađenja po sistemu ključ u ruke
- Bušenje bunara

Do sada je instalirano toplotnih pumpi
snage 18 kW - u više od 40 objekata
snage 36 kW - u više od 15 objekata
snage 50 kW - u više od 12 objekata
sa kojima su korisnici izuzetno zadovoljni.

 

MALO TEORIJE I PROCENA

Polagano prirodno raspadanje radioaktivnih elemenata (u prvom redu urana, torijuma i kalijuma), koji se nalaze u svim stenama, proizvodi ogromnu termičku energiju. Geotermalna energija se može smatrati fosilnom nuklearnom energijom; ona je tzv. unutrašnja toplotna energija. Ukupna toplota u unutrašnjosti zemlje iznosi oko 4.1030J ili oko 1020toe (tona ekvivalentne nafte). Budući da urana, torijuma i kalijuma ima najviše u granitnim stenama, toplota se nešto više razvija u Zemljinoj kori, nego pod morem i u stenama mladih geoloških formacija intezivnije nego u starijim stenama.

Difuzija unutrašnje toplote veoma je polagana i izaziva srednji temperaturni gradijent od 10C po km i to za prvih 100km od površine. Taj gradijent polagano raste prema središtu Zemlje gde temp. iznosi oko 6000C. Energija koja se provodenjem toplote dovodi na površinu iznosi u proseku oko 5.4kJ/m2 dnevno. Računa se da je potrebno oko 100 miliona godina da toplota koja se nalazi u Zemljinoj kori do dubine 100km stigne na površinu delovanjem provodenja. Gustina te energije je jako mala i ona se ne može koristiti. Kada govorimo o geotermalnoj energiji mislimo na onu koja je akumulirana u stenama Zemljine kore, a ne na onu koja provodenjem struji ka površini.

Razlikujemo 4 grupe geotermalnih energetskih izvora:

hidro geotermalna energija izvora vruće vode
hidro geotermalna energija izvora vodene pare
hidro geotermalna energija vrele vode u velikim dubinama
petrotermička energija-energija vrelih i suvih stena
Voda koja se pojavljuje u izvorištima vruće vode i vodene pare dospela je u dublje slojeve kroz vodopropusne slojeve. Ona akumulira toplotu vrelih stena i onu koja dolazi iz većih dubina i dostiže temp. od oko 400C. Ako voda pronade put do površine Zemlje bilo kroz bušotine, ili preko gornjeg nepropusnog sloja stena, ona se javlja u obliku vruće, ili ključale vode (fumarole), ili u obliku pare (gejziri). Postoje slojevi Zemlje koji su toliko nepropusni da do njih ne može stići voda sa površine. Što je veća dubina poroznost je sve manja i temp. sve veća pa se smatra da u dubini Zemlje postoje ogromne količine energije akumulisane u suvim stenama.
Što se tiče izvora vode u velikim dubinama to je ona voda koja je u ranijim geološkim razdobljima došla ispod površine Zemlje i tu ostala zarobljena ispod nepropustnih stena. Ona se nalazi pod pritiskom koji odgovara masi stena iznad nje. U Meksičkom zalivu postoje takva nalazišta u kojima vlada pritisak od 760 bara, a u toj je vodi otopljen metan. Još uvek tehnički nije rešeno iskorišcavanje energije akumulisane u suvim stenama ni energije akumulisane u vodi na velikim dubinama.

Budući da je dubina bušenja uz današnju tehnologiju ograničena do 10km, samo bi geotermalna energija stena do tih dubina došla u obzir za iskorišćavanje.
Ukupna energija u tim stenama iznosi oko 3.1016 toe, od čega se po prilici četvrtina nalazi u stenama ispod kontinenata. Ta je energija oko 60000 puta veća od energije ukupnih svetskih rezervi uglja. Ako računamo sa većim dubinama ta je energija višestruko veća (oko 3000 puta).

U neposrednoj budućnosti i do časa kada bude ostvarena tehnologija koja će omogućiti iskorišćavanje ove energije, ostaje kao energetski izvor samo hidrogeotermalna energija. Nje ima mnogo manje, a njena upotrebljivost zavisi od temperature. Računamo li sa iskorišćavanjem do dubine od 3km, rezerve hidro geotermalne energije su 9.799.1014 tone (2000 puta više nego rezerve uglja). Najveći deo nosilaca energije ima temperature niže od 100°C (oko 88%), a tek mali deo ima temperature iznad 150°C (oko 3%).

Temperatura (°C)	Rezerve	Indeks (%)	Iskoristivo za proizvodnju el.energije	Iskoristivo za grejanje
100°C	8.61	87.8	/	0.62
100-150°C	0.909	9.2	/	0.064
150-200°C	0.266	2.7	0.04	0.016
250°C	0.014	0.3	0.002	0.0008
Ukupno	9.799	100	0.042	0.7008

REZERVE HIDROGEOTERMALNE ENERGIJE

REZERVE HIDROGEOTERMALNE ENERGIJE

Od ove energije za grejanje je iskoristivo 7%, a za proizvodnju električne energije samo 0.4%. Vidi se da veliki deo izvora vruće vode ili pare ima preniske temperature za proizvodnju vodene pare takvih karakteristika koje su potrebne za proizvodnju el. energije, pa se takva energija može upotrebiti za grejanje ili slične namene.
Osim toga transport vruće vode ili pare na velike daljine je skup i vezan sa velikim gubicima pa se ovakvi izvori energije moraju lokalno iskoristiti (grejanje prostorija i staklenika, neki tehnološki procesi u industriji).
Ako na raspolaganju za proizvodnju el.energije imamo 0.042.1014toe, i ako računamo sa stepenom iskorišćenja od 25% pri transformaciji energije vodene pare u el. energiju (nizak pritisak i temperatura), moglo bi se sa tom energijom (do 3km dubine) proizvesti oko 106TWh el.energije, što je oko 80 puta više od današnje svetske proizvodnje.
Ako računamo sa iskorišćenjem te energije u toku 100 godina dobijamo snagu od oko 1400GW.

Industrijska eksploatacija vrelih izvora započinje 1818. godine kada je izgradeno postrojenje za ekstrakciju borne kiseline iz vrućih izvora u području Larderello u blizini Siene (Italija). Danas u tom području postoji 14 TE ukupne snage oko 400MW. Do 1975. godine instalisana snaga takvih TE iznosila je oko 1400MW (0.08% instalisane snage svih TE 1975. godine), sa godišnjom proizvodnjom električne energije od oko 8700GWh (0.1% svetske proizvodnje el.energije 1975. godine).

U SCG postoji mnogo vrućih izvora, ali je njihova temperatura izmedu 20 i 80C.
Rezerve energije su procenjene na oko 600Mtoe (što je približno ekvivalentno oko 550 miliona tona nafte). Dosadašnja istraživanja su pokazala da je najperspektivnije podrucje za eksploataciju od Beograda do reke Drine, sa južnim Sremom i Semberijom (BiH).
Procenjuje se da se ovaj rezervoar sa termalnim vodama prostire na 2000km2, a dosad su utvrdene sledeće maksimalne temperature:

Bogatic 80C
Debrc 58C
Lukovska banja 80C
Indija 62C
Kupinovo 54C

Ova se voda, osim za grejanje, može i koristiti za piće. Rezerve termalne vode su na različitim dubinama: od 207m u Bogaticu, 600-700m u Sremu, pa do 2500m kod Bijeljine. Ukupan hidrotermički potencijal u ovom basenu iznosi oko 150Mtoe, što je približno ekvivalentno oko 120 miliona tona nafte.
SCG godišnje proizvodi oko milion tona nafte, a godišnje potrebe su oko 4 miliona tona. Iako iskorišćavanje hidrogeotermalne energije može poboljšati snabdevanje stanovništva, pogotovu u neposrednoj blizini izvora vruće vode, tek iskorišćavanje energije akumulisane u suvim stenama može značajnije uticati na energetski bilans u svetskim razmerama.