1 / 31

Geotermikus Szondateszt és földhőszondás rendszerek tervezése

CLEAN ENERGY & PASSIVE HOUSE expo 2010. Október 27. Tóth lászló Okl. geológus. Geotermikus Szondateszt és földhőszondás rendszerek tervezése. GEOTHERMAL RESPONSE TEST Kft. 1021 Budapest Hűvösvölgyi út 96. T/F: 06 (1) 200 04 59 E: info @ geort.hu W: www.geort.hu. Témakörök. BEVEZETÉS

clem
Download Presentation

Geotermikus Szondateszt és földhőszondás rendszerek tervezése

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. CLEAN ENERGY & PASSIVE HOUSE expo 2010. Október 27. Tóth lászló Okl. geológus Geotermikus Szondatesztés földhőszondás rendszerek tervezése GEOTHERMAL RESPONSE TEST Kft.1021 Budapest Hűvösvölgyi út 96.T/F: 06 (1) 200 04 59E: info@geort.hu W: www.geort.hu

  2. Témakörök • BEVEZETÉS • SZONDATESZT (GEOTHERMAL RESPONSE TEST) • GEORT MÉRŐBERENDEZÉS • SZONDAMEZŐ TERVEZÉS ÉS MODELLEZÉS • REFERENCIÁK

  3. Bevezetés • egy földhőszondás rendszer tervezésénél, a legfontosabb paraméter a talaj hővezető képessége (λ), ez a paraméter helyspecifikus és nem lehet tapasztalati illetve geológiai adatok alapján meghatározni • a termikus kapcsolat a furat falától, a szondában keringő folyadékig a következő paraméterek függvénye: • furat átmérő • szonda méret • szonda anyaga • a tömedékelő anyag típusa és a kivitelezési minősége • lamináris/turbulens áramlás ezen paraméterek összegzését hívjuk „termikus fúrólyuk ellenállás”-nak (Rb) • talaj nyugalmi hőmérséklete (T0)

  4. Bevezetés Kisméretű beruházások (<30kW) földhőszondás rendszereinek tervezés- éhez az ún. fajlagos hőelvonás értékek (W/m) használhatók.

  5. Szondateszt (>30kW) A mérőberendezés a következő értékeket határozza meg: • talaj hővezető képesség (λ) • termikus fúrólyuk ellenállás (Rb) • nyugalmi talaj hőmérséklet (T0)

  6. Szondateszt • Szondatesztet elsőként MOGENSEN ismertette 1983-ban • helyileg meghatározható a talaj hővezetőképessége és a termikus ellenállása a földhőszondának • Hűtött folyadékot keringetett földhőszondában, rögzítette a hőmérséklet változást • Első mobil tesztelő berendezések 1995-ben jelentek meg Svédországban és az USA-ban, egymástól függetlenül. Mogensennel ellentétben fűtött folyadékot/hőközvetítő közeget használtak, ma is ez az általános. • Első szondatesztek Németországban1999-ben (UBeG, Landtechnik)

  7. Mérőberendezés • maximális fűtésterhelés 9 kW • fokozatmentes szabályozás • számítógéppel vezérelt

  8. Gert-Cal szoftver • Kelvin vonalforrás elmélet: • automatikus kiértékelés: az adatok közvetlenül aszoftverbőlkiolvashatóak • a végeredmény a lépcsőzetes kiértékelésnek köszönhetően könnyen megállapítható

  9. Lépcsőzetes kiértékelés Talajvíz áramlás nélkül Intenzív talajvíz áramlással a görbe folyamatos ingadozásaintenzív felszín alatti vízáramlásra utal Gert-Cal paraméterbecslés

  10. Paraméter becslés módszere • λeff = 2,52 W/mk • Rb = 0,052 K(W/m) • T0 = 14,75 °C

  11. Hőmérsékletprofil geológiával A hőmérsékletprofil információi: • zavartalan talajhőmérséklet meghatározása • a hőmérséklet gradiens meghatározása • információt nyújt a különböző hővezető képességéről • megmutatja a felszín alatti vizek hatását

  12. Szondamező tervezése és modellezése Szondamezőre jellemző adatok

  13. Szondamező tervezése és modellezése Kiindulási alapadatok a tervező részéről a 25 éves modellezéshez (VDI 4640): • fűtési terhelés • teljes fűtési terhelés (üzemóra) • hőszivattyú fűtési COP/SPF • hűtési terhelés • teljes hűtési terhelés (üzemóra) • hőszivattyú hűtési COP/SPF • fűtési és hűtési csúcsterhelés (napi üzemóra) COP = Coefficient of Perfomance SPF = Sesonal Performance Factor

  14. Szondatípus Példa: 150kW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Dupla U szonda Szimpla U szonda

  15. Szondatípus Példa: 150kW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Dupla U szonda (Ø32mm) Szimpla U szonda (Ø40mm) • teljes szondahossz 2300 m • teljes szondahossz 2500 m adupla U-szonda 8-10%-kalhatékonyabb mint a szimpla U-szonda

  16. Szondahossz Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150kW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 150kW fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül Fűtés (hűtés nélkül) Fűtés+hűtés • 3400 m • 2500 m

  17. Szondahossz Példa: 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége 150kW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 150kW fűtés 2000 óra teljes terhelés, hűtés nélkül Fűtés (hűtés nélkül) Fűtés+hűtés • teljes szondahossz 3400 m • teljes szondahossz 2500 m Fűtési/hűtési célból létesült szondamező esetén kevesebb szondahossz szükséges

  18. Fúrólyuk átmérő Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Kis fúrólyuk Nagy fúrólyuk • 152 mm átmérő • 180 mm átmérő

  19. Fúrólyuk átmérő Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Kis fúrólyuk Nagy fúrólyuk • 152 mm átmérő • teljes szondahossz 2500 m • 180 mm átmérő • teljes szondahossz 2700 m a kisebb fúrólyuk átmérő nagyobb hatékonyságú

  20. Tömedékelő anyag Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Hagyományos bentonit Termikusan javított

  21. Tömedékelő anyag Példa: 150 KW fűtés 2000 óra teljes terhelés, 150kW hűtés 800 óra teljes terhelés 2,5 W/m/K a talaj hővezető képessége Hagyományos bentonitos Termikusan javított • teljes szondahossz 3100 m • teljes szondahossz 2500 m a termikus tömedékelés 15-20%-al hatékonyabb

  22. Összegzés • 1/4 alulméretezett • 2/3 túlméretezett • 45%-ban az eltérés nagyobb 0,5 W/(m x K) Felvett λ [W/(m,K)] Mért λ [W/(m,K)]

  23. Összegzés Példa: 60 kW fűtés 1800 h/év 30 kW hűtés (passzív) 800 h/év λ=2,3 W/(m,K) tervezéskor felvett 10 x 100 m szonda Energia költség: áram: 178 EUR/MWh hőszivattyú: 130 EUR/MWh COP csökken áram költség nő nem működik Felvett λ [W/(m,K)] túlméretezés Mért λ [W/(m,K)]

  24. Összegzés

  25. Referenciák: Pécs-Science Building • fűtési igény: 781,8 kW • hűtési igény: 715 kW • λeff = 2,77 W/mk • Rb = 0,056 K(W/m) • T0 = 14,53 °C • A kalkulációt 3 esetre végeztük el: • fűtés (hűtés nélkül) 300 db szonda • fűtés + passzív hűtés 190 db szonda • fűtés + aktív hűtés 160 db szonda

  26. Referenciák: Edelény, L’Hullier-Coburg kastély • fűtési igény: 505 kW • hűtési igény: - • λeff = 1,73 W/mk • Rb = 0,063 K(W/m) • T0 = 13,26 °C • A kalkulációt 2 esetre végeztük el: • fűtés 130 db szonda (víz) • fűtés 130 db szonda (glikol)

  27. Referenciák: Szlovákia, Rozsutec • fűtési igény: 103 kW • λeff = 2,98W/mk • Rb = 0,099 K(W/m) • T0 = 8,57 °C • Tervezett szondaszám: 13db • Szükséges szondaszám: 21db

  28. Referenciák: Ausztria, Mödling • fűtési igény: 12,4 kW • hűtési igény: 5 kW • λeff = 1,67 W/mk • Rb = 0,084 K(W/m) • T0 = 12,03 °C

  29. Referenciák: Biatorbágy, REHAU • fűtési igény: 5,4 kW • hűtési igény: 6,45 kW • λeff = 2,41 W/mk • Rb = 0,058 K(W/m) • T0 = 13,95 °C

  30. Referenciák: Montenegro, Budva • fűtési igény: 250 kW • hűtési igény: 400 kW • λeff = 2,02 W/mk • Rb = 0,054 K(W/m) • T0 = 17,26 °C

  31. Köszönöm a figyelmet! • info@geort.hu • www.geort.hu

More Related