THERMES (Kód projektu: APVV-0724-11)

Štruktúra a tepelný stav litosféry západných karpát : potenciál energetických zdrojov tepla suchých hornín Slovenska

Relatívne novou formou využívania zdrojov zemského tepla je prístup tepla suchých hornín (širšie: petrotermálne zdroje). Zatiaľ čo hydrotermálne zdroje geotermálnej energie sú viazané na zvodnené prostredie (podzemné zásobníky vody tvoriace uzavretý systém alebo otvorené hydrodynamické systémy v priepustných horninách zvyčajne doplňované zrážkovou vodou) v tomto prístupe sa využíva len teplo horninového prostredia. Odtiaľ je aj označenie petrotermálne zdroje. Hlavnou výhodou je, že tieto zdroje sú prakticky všadeprítomné a po zvládnutí príslušných technológií majú najväčší potenciál na získavanie geotermálnej energie.

Historicky boli najskôr využívané hydrotermálne zdroje či už pasívne z povrchu Zeme alebo aktívne v dosiahnuteľných hĺbkach s vhodnými teplotnými a hydrologickými podmienkami. Existovali však plány získavania energie zo zemskej kôry aj v oblastiach bez hydrotermálnych zdrojov. Vychádzali z poznatkov o rozložení teplotného poľa vo vrchných častiach zemskej kôry. Potenciál sa videl v náraste teplôt s hĺbkou.  

Najznámejšími sa stali plány Nikola Teslu uverejnené v článku  „Our Future Motive Power“ v časopise Everyday Science and Mechanics v roku 1931. Za perspektívnu hnaciu silu okrem iného označil aj paru získavanú v podzemnom výmenníku tepla. V článku bola uvedená aj schéma zariadenia s generátorom elektrickej energie. Výmenník tepla má tvar dvojitého valca.  Vonkajšou časťou prúdi voda nadol a zohrieva sa v kontakte s horúcim horninovým prostredím. Vnútorným izolovaným valcom prúdi para hore do turbíny.   Idea však žiadala dopracovanie, lebo takýto výmenník by potreboval dosiahnuť veľkých hĺbok. Problémom uplatnenia bola hlavne nízka efektivita odovzdávania tepla nadol prúdiacej tekutine z horninového prostredia cez vonkajší plášť výmenníkového systému.  

 

Naposledy zmenené utorok, 03 september 2019 06:27

Typy využitia geotermálnej energie

Napísal(a) | Zverejnené v: Využitie |

Geotermálne zdroje sú podľa typu zdrojovej oblasti a naviazaného spôsobu získavania tepelnej energie rozdelené do troch základných skupín:

Zdroj: ©ADEME: www.geothermie-perspectives.fr/article/projet-production-delectricite-ou-cogeneration

  • Najklasickejším typom je hydrotermálny zdroj. V ňom sa povrchová voda postupne zohrieva prechodom cez priepustné geologické prostredie a vyteká pod tlakom na povrch alebo sa získava ťažobnými vrtmi. Väčšina týchto zdrojov je nízko- a strednoteplotných avšak v tektonicky a tým aj termálne najaktívnejších oblastiach je možné získať aj vody s teplotami postačujúcimi na výrobu elektrickej energie v klasických parocykloch respektíve aspoň v takzvaných binárnych cykloch, kde je požadovaná všeobecne nižšia teplota na ústí vrtu. 
  • Teplo suchých hornín (ako druhý typ) sa získava v oblastiach, ktoré sú tepelne aktívne avšak chýba dostatok vody. Zdrojová oblasť sa zväčša upraví stimuláciou (hydro-dynamicky, chemicky,...), vytvorí sa tak umelý podzemný výmenník tepla a injektážnymi vrtmi dodávaná voda sa v ňom ohrieva, sa ďalším vrtom alebo vrtmi čerpala na povrch Zeme a využívala zväčša na výrobu elektrickej energie pomocou binárnych cyklov.
  • Tretí spôsob získavania tepla je naviazaný na použitie tepelných čerpadiel a len na pripovrchové vrstvy Zeme. Využívajú sa hlavne horizontálne systémy výmenníkov tepla v heliotermozóne (najčastejšie teda od metra a pol až do dvoch metrov), kde je teplota silne ovplyvnená slnečným žiarením alebo vertikálne systémy najčastejšie s dosahom do hĺbok 80-200 metrov, kde už denné a ročné zmeny teplôt nemajú veľký vplyv. Tretí spôsob získavania tepelnej energie je široko využívaný najmä na ohrev teplej vody a na kúrenie v rozsahu od jednotlivých rodinných domov až po sídliská, športové či administratívne komplexy.   
Naposledy zmenené pondelok, 11 február 2019 11:00

Geotermálne zdroje sú využívané podľa teploty vody, ktorá sa dostáva na povrch a naopak zdroje geotermálnej energie sa vyhľadávajú podľa stanovených potrieb.

 

Aquapark Tatralandia v zime. Liptovský Mikuláš, Slovensko (zdroj)

 

Naposledy zmenené pondelok, 11 február 2019 11:03