Αυτόνομο σύστημα τηλε- κλιματισμού από Γεωθερμία Χαμηλής Ενθαλπίας (ΓΧΕ)

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Αυτόνομο σύστημα τηλε- κλιματισμού από Γεωθερμία Χαμηλής Ενθαλπίας (ΓΧΕ)"

Σαούλ Παπακωνσταντίνου
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 N.K.U.A. General Department Psachna, Euboea - Euripus complex Αυτόνομο σύστημα τηλε- κλιματισμού από Γεωθερμία Χαμηλής Ενθαλπίας (ΓΧΕ) «Με αφορμή το πεδίο του Πολιχνίτου» Εργαστήριο Ενεργειακών & Περιβαλλοντικών Ερευνών 20/3/2019 1

2 Αξιοποίηση πεδίων χαμηλής ενθαλπίας 1. Θέρμανση : ατομικά ή δίκτυο κτηρίων και εγκαταστάσεων 2. Ηλεκτρισμό : Παραγωγή με χαμηλή απόδοση!!! αλλά? 3. Κλιματισμό: ατομικά ή δίκτυο κτηρίων και εγκαταστάσεων 4. Ψύξη: ατομικά ή δίκτυο κτηρίων και εγκαταστάσεων Αυτόνομο Αυτονομία Συμμετοχή σε παραγωγική διαδικασία, οικιστική κ.λπ. 20/3/2019 2

3 1. «ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ» ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΤΟΥ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ «ΠΟΛΙΧΝΙΤΟΥ» ΝΟΜΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΓΙΑ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ ΕΝΑΛΛΑΚΤΗΣ Διαδρομή Σωληνώσεων δικτύου ΑΝΤΛΙΑ ΕΠΑΝΑΕΙΣ ΑΓΩΓΗ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΟΣ ΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑΣ 20/3/2019 3

4 «ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ» ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΤΟΥ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ «ΠΟΛΙΧΝΙΤΟΥ» ΝΟΜΟΥ ΛΕΣΒΟΥ ΓΙΑ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ Q=75 kwth m=4,5m³/h Q=70 kwth m=4m³/h Q=80 kwth m=5m³/h Q=100 kwth m=6m³/h Q=150 kwth m=9 m³/h Q=30 kwth m=2 m³/h Q=35m³/h H=80mWG GS2" GS2" GS2" GS2" GS2" GS3" GS1½" GS4" Q=600 kwth m=30 m³/h GS6" 80 C GS4" GS6" GS2" GS3" ΓΕΩΤΡΗΣΗ ΕΠΑΝΕΙΣΑΓΩΓΗΣ ΓΕΩΤΡΗΣΗ ΑΝΤΛΗΣΗΣ Q=60m³/h H=150mWG 20/3/2019 4

5 2. Ηλεκτροπαραγωγή Η ενέργεια του γεωθερμικού ρευστού αποδίδεται μέσω εναλλάκτη σε ρευστό, το οποίο σε κλειστό κύκλωμα ακολουθεί το θερμοδυναμικό κύκλο Rankine παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια. 1. Εάν το εργαζόμενο ρευστό είναι νερό, τότε οι απαιτούμενες θερμοκρασίες είναι σημαντικά υψηλές Υψηλής Ενθαλπίας 250 o C Σχετικά υψηλοί βαθμοί απόδοσης 30~35% 2. Εάν το εργαζόμενο μέσο είναι οργανικό ρευστό, «θερμοδυναμικός κύκλος Rankine ή Καλίνα», παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια τότε οι απαιτούμενες θερμοκρασίες είναι μέσες- Μέση Ενθαλπία o C Σχετικά μεσαίοι βαθμοί απόδοσης 12~22%. 3. Εάν το εργαζόμενο μέσο είναι οργανικό ρευστό ή διοξείδιο του άνθρακα, «θερμοδυναμικός κύκλος Rankine, Καλίνα ή αερίου», παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια, τότε οι απαιτούμενες θερμοκρασίες μπορεί να είναι μικρές- Χαμηλή Ενθαλπία o C Σχετικά χαμηλοί βαθμοί απόδοσης 3~12% 20/3/2019 5

6 «Ηλεκτροπαραγωγή μέσω Θερμοδυναμικών Κύκλων (Rankine Cycles, Organic Rankine Cycles (O.R.C.) ή.κύκλου CO 2 )» 6 20/3/2019 6

7 «Ηλεκτροπαραγωγή μέσω Θερμοδυναμικών Κύκλων Χαμηλής Θερμοκρασίας (Organic Rankine Cycles (O.R.C.) ή κύκλου CO 2 )» Έξοδος θερμού ρευστού Ενδιάμεσο κύκλωμα Εναλλάκτης Θερμότητας Είσοδος θερμού ρευστού 7 20/3/2019 7

8 Energy flow diagrams low temperature ORC Solar Both???? 20/3/2019 8

9 Ψύξη & Κλιματισμός με Απορρόφηση Στην μέθοδο αυτή χρησιμοποιούνται δύο εργαζόμενα μέσα,.. το ψυκτικό και το μέσο απορρόφησης. Συνήθως χρησιμοποιούμενα μέχρι σήμερα ζεύγη μέσων διατάξεων απορρόφησης: Αμμωνία - Νερό (ΝΗ 3 /Η 2 Ο) Θερμοκρασίες λειτουργίας o C/~-22 o C (ψύξη) Νερό - Διάλυμα Βρωμιούχου Λιθίου (Η 2 O/LiBr) Θερμοκρασίες λειτουργίας o C /~5 o C (κλιματισμός) 20/3/2019 9

Ψύξη με Απορρόφηση θερμότητα σε 80~90 o C και ψύχος σε 5 o C Θερμότητα από Γεωθερμία Χαμηλής Ενθαλπίας ή Μέσης Ηλιακή ενέργεια κ.λπ. Κάθε θερμότητα!

10 Ψύξη με Απορρόφηση θερμότητα σε 80~90 o C και ψύχος σε 5 o C Θερμότητα από Γεωθερμία Χαμηλής Ενθαλπίας ή Μέσης Ηλιακή ενέργεια κ.λπ. Κάθε θερμότητα!!!! Σ ΥΜΠΥΚΝΩΤΗΣ Q AT Q Σ Α Ν Τ Λ Ι Α Β Α Λ Β Ι Δ Α Σ Τ Ρ Α Γ Γ Α Λ Ι Σ Μ Ο Υ Q Α Q Ψ Α Π Ο Ρ Ρ Ο Φ Η Τ Η Σ Ψύχος 10 20/3/

11 Ανάλυση φορτίων - αναγκών 20/3/

12 W/m 2 /day Ισχύς θέρμανσης και Ψύξης κλιματισμού kw Ανάλυση φορτίων Τυπικά συνολικά φορτία για όλο το έτος για ένα κτήριο..ή και για μια ολόκληρη περιοχή ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΦΟΡΤΙΑ ΣΕ ΟΛΟ ΤΟ ΕΤΟΣ 4000, ,00 Θέρος 2000, ,00 0, , , , ,00 Χειμώνας -5000, ,00 DAYS 20/3/

13 Φορτία kwh Ανάλυση φορτίων Φορτία θέρμανσης και Ψύξης κλιματισμού kwh 1400 Θερμικά και Ψυκτικά φορτία, φορτία κλιματισμού Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαη Ιουν Ιούλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μήνες Έτους Θερμικά φορτία kwh Φορτία Θερινού Κλιματισμού kwh Τυπικό Σύνολο kwh Ψυκτικά φορτία kwh Φορτία Κλιματισμού και Ψύξης kwh 20/3/

14 Ηλεκτρική κατανάλωση kwh Ηλεκτρική κατανάλωση kwh Ανάλυση ηλεκτρικών καταναλώσεων Ηλεκτρικές Απαιτήσεις θέρμανσης και Ψύξης κλιματισμού kwh κατανάλωση ηλεκτρισμού Θερμικά φορτία kwh Ηλεκτρική κατανάλωση Α-Α-ΗΡ kwh Ηλεκτρική κατανάλωση Gr-Α-ΗΡ kwh Ηλεκτρική κατανάλωση Absorption-ΗΡ kwh Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαη Ιουν Ιούλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μήνες Έτους κατανάλωση ηλεκτρισμού για φορτία θερινού κλιματισμού kwh Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαη Ιουν Ιούλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μήνες Έτους 20/3/

15 Ηλεκτρική κατανάλωση kwh Ηλεκτρική κατανάλωση kwh Ανάλυση ηλεκτρικών καταναλώσεων Ηλεκτρικές Απαιτήσεις θέρμανσης και Ψύξης κλιματισμού kwh κατανάλωση ηλεκτρισμού Ψυκτικά φορτία kwh Ηλεκτρική κατανάλωση Α-Α-ΗΡ kwh Ηλεκτρική κατανάλωση Gr-Α-ΗΡ kwh Ηλεκτρική κατανάλωση Absorption-ΗΡ kwh Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαη Ιουν Ιούλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μήνες Έτους κατανάλωση ηλεκτρισμού Συνολικά kwh Ιαν Φεβ Μαρ Απρ Μαη Ιουν Ιούλ Αυγ Σεπ Οκτ Νοε Δεκ Μήνες Έτους 20/3/

16 Μεγέθη & ενέργειας Σύγκριση κοστολογίων έξοδος ολικό βάθος επιφάνεια ρευστού ο C m d m d Θερμοκρασία 91 Βάθος άντλησης παροχή μάζας 60 m 3 /h τυπικό κτήριο 80m 2 /building πλήθος εξυπηρετούμενων κτηρίων 323απόλυτη τιμή πλήθος εξυπηρετούμενων κτηρίων 1077τυπική τιμή lit+kwhel Heating Πετρέλαιο lit/year Cooling Ηλεκτρισμός kwh/year AirConditioning Ηλεκτρισμός kwh/year Συνολο συνολο /3/

17 Κόστος ανά έτος για πλήρη κάλυψη Σύγκριση κοστολογίων , , , , , , , ,0 Συγκριτικό διάγραμμα κοστολογίων έτους,0 D-AAHP: AAHP: GSHP: LEHP: Τρόπος κάλυψης φορτίων D-AAHP: AAHP: GSHP: LEHP: πετρέλαιο για θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με Αέρα θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με αντλίες θερμότητας Αέρα θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με Κανονική γεωθερμία θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με γεωθερμία χαμηλής Ενθαλπίας 20/3/

18 Energy (MWh/year) year's cost ( ) Σύγκριση κοστολογίων και.. Total Cost of , , , , , , ,0,0 D-AAHP: AAHP: GSHP: LEHP: 10 5 Pay Back period... LEHP Load's method 0-5 D-AAHP: AAHP: GSHP: Energy for year , , , , , , ,00 0,00 D-AAHP: AAHP: GSHP: LEHP: Load's method Load's method D-AAHP: AAHP: GSHP: LEHP: πετρέλαιο για θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με Αέρα θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με αντλίες θερμότητας Αέρα θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με Κανονική γεωθερμία θέρμανση και ψύξη - κλιματισμός με γεωθερμία χαμηλής Ενθαλπίας 20/3/

19 Δίκτυο με προ- μονωμένους σωλήνες Αντλιοστάσιο Μονάδα Απορρόφησης Μονάδα παραγωγής Ηλεκτρισμού Υποσταθμός (τοπικός) 20/3/

20 Αναλογική ανάγκη εγκατάστασης ΦΒ για net metering Ηλεκτρικά φορτία μοναδιαία Ανάλυση Α-Α- HP GHP LE-Absorption Total kwh/year kw kwh/year 1= ,50 1,71 1,00 Πολλαπλασιαστής εγκατάστασης φωτοβολταϊκών 20/3/

21 Exploitation of Low Geothermal field for electricity production, district heating, air conditioning & refrigeration 20/3/

22 Αποτελέσματα / Δείκτες Συνολικά Οφέλη ΟΝΟΜΑΣΙΑ ΔΕΙΚΤΗ ΜΟΝΑΔΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ Heating 2.310,00 Refrigeration MWh/year 554,36 Air conditioning 477,16 Heating 511,24 Refrigeration tnco 2 /year 122,69 Air conditioning 105,60 total MWh/year 3.341,52 total tnco 2 /year 739,53 20/3/

Σχετικά έγγραφα

New Technologies on Normal Geothermal Energy Applications (in Smart-Social Energy Networks )

ΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Technological University of Central Hellas New Technologies on Normal Geothermal Energy Applications (in Smart-Social Energy Networks ) ΑΤΕΙ ΣΤΕΡΕΑΣ ΕΛΛΑΔΑΣ Εργαστήριο Ενεργειακών &