Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας



Σχετικά έγγραφα
Γεωθερµική Ενέργεια και Εφαρµογές Νίκος Ανδρίτσος

Νίκος Ανδρίτσος. Συνέδριο ΙΕΝΕ, Σύρος, Ιουνίου Τμήμα Γεωλογίας Α.Π.Θ. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Βιομηχανίας Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας

Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (Α.Π.Ε.)

Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

ΕΡΓΑΣΙΑ: ΓΕΩΡΘΕΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

Τεχνοοικονομική Μελέτη

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Νέες Τεχνολογίες και Καλλιτεχνική Δημιουργία

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Ιστορία της μετάφρασης

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εισαγωγή στην πληροφορική

Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Τεχνολογία και Καινοτομία - Οικονομική Επιστήμη και Επιχειρηματικότητα

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Διδάσκοντες Ομότιμος Καθηγητής Ιωάννης Διαμαντής Καθηγητής Φώτιος-Κων/νος Πλιάκας και συνεργάτες

Ταξινόμηση γεωθερμικών συστημάτων σε σχέση με το είδος των γεωθερμικών πόρων

Ν. Κολιός Γεωλόγος ρ. Γεωθερµίας

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Παράκτια Τεχνικά Έργα

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Διοικητική Λογιστική

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ. Ενότητα 3: Πολλαπλή Παλινδρόμηση. Αναπλ. Καθηγητής Νικόλαος Σαριαννίδης Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Τεχνοοικονομική Μελέτη

Λογιστική Κόστους Ενότητα 7: Κοστολογική διάρθρωση Κέντρα Κόστους.

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Μαθηματική Ανάλυση Ι

Τεχνική Προστασίας Περιβάλλοντος Αρχές Αειφορίας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

Διοίκηση Εξωτερικής Εμπορικής Δραστηριότητας

Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία Γεωθερμική Ενέργεια

Λογιστική Κόστους Ενότητα 10: Ασκήσεις Προτύπου Κόστους Αποκλίσεων.

ΟΙΚΟΝΟΜΕΤΡΙΑ. Ενότητα 1: Εκτιμητές και Ιδιότητες. Αναπλ. Καθηγητής Νικόλαος Σαριαννίδης Τμήμα Διοίκησης Επιχειρήσεων (Γρεβενά)

ΓΕΝΙΚΗ ΚΑΙ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 14: Χημική ισορροπία

Εργαστήριο ήπιων μορφών ενέργειας

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Μαθηματική Ανάλυση ΙI

Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία. Γεωθερμική ενέργεια

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Φροντιστήριο 1

Εισαγωγή στην Ενεργειακή Τεχνολογία Γεωθερµική Ενέργεια. Ιωάννης Στεφανάκος

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 10: Θεωρία μοριακών τροχιακών. Τόλης Ευάγγελος

Τεχνοοικονομική Μελέτη

Εισαγωγή στην Αστροφυσική

Ιστορία της μετάφρασης

Διοίκηση Επιχειρήσεων

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Τεχνολογία & Καινοτομία - Αρχές Βιομηχανικής Επιστήμης

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Έλεγχος Ποιότητας Φαρμάκων

Υπόγεια Υδραυλική και Υδρολογία

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Βάσεις Δεδομένων. Ενότητα 1: Εισαγωγή στις Βάσεις δεδομένων. Πασχαλίδης Δημοσθένης Τμήμα Ιερατικών σπουδών

Γενική Φυσική Ενότητα: Δυναμική Άκαμπτου Σώματος

Τίτλος Μαθήματος: Εργαστήριο Φυσικής Ι

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Μαθηματική Ανάλυση Ι

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 2β: Αντίστροφο Πρόβλημα. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Ενότητα. Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Το Γεωθερμικό Δυναμικό της Ελλάδας

Εκμετάλλευση και Προστασία των Υπόγειων Υδατικών Πόρων

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 9: Υβριδισμός. Τόλης Ευάγγελος

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Τεχνολογία και Καινοτομία - Οικονομική Επιστήμη και Επιχειρηματικότητα

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Transcript:

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας Ενότητα : Γεωθερμική Ενέργεια I Σκόδρας Γεώργιος, Αν. Καθηγητής gskodras@uowm.gr Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ψηφιακά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Γεωθερμική Ενέργεια Γεωθερμική ενέργεια είναι στην κυριολεξία η θερμότητα που εμπεριέχεται στη γη, είναι τεράστια σε μέγεθος και η οποία δημιουργεί διάφορα γεωλογικά φαινόμενα Συνήθως με τον όρο «γεωθερμική ενέργεια», εννοούμε το τμήμα της γήινης θερμότητας που βρίσκεται αποθηκευμένο με τη μορφή θερμού νερού ή ατμού σε ευνοϊκές γεωλογικές συνθήκες (< 3 km) Η ενέργεια αυτή βρίσκεται συνήθως περιορισμένη σε μία γεωθερμική περιοχή ή πεδίο (geothermal area ή field) με συγκεκριμένα επιφανειακά όρια 4

Γεωθερμική Ενέργεια Νίσυρος Νυμφόπετρα Yellowstone National Park Θερμοπύλες. Pamukkale 5

Επιφανειακές εκδηλώσεις της θερμότητας της γης Οι πλούσιες γεωθερμικά περιοχές κοντά στις ηφαιστειογενείς περιοχές 6

Επιφανειακές εκδηλώσεις της θερμότητας της γης Θερμοπίδακες (geysers) 7

Ιστορική αναδρομή των γεωθερμικών χρήσεων Ιστορική αναδρομή των γεωθερμικών χρήσεων 8

Ανασκόπηση των γεωθερμικών χρήσεων Η χρήση των θερμών νερών πηγαίνει 10000 χρόνια πίσω Οι θερμές πηγές θεωρούνταν από την αρχαιότητα ακόμη ότι είχαν θεραπευτικές και υπερφυσικές ιδιότητες, γι αυτό και πολλοί ιεροί χώροι ήταν κοντά σε θερμές πηγές. Ο Ηρακλής συνδέθηκε και με τα θερμά λουτρά Ο ναός της Αρτέμιδος στη Λέσβο είναι κτισμένος πάνω στο χώρο όπου αναβλύζουν και σήμερα θερμές πηγές (Θερμία Άρτεμις). Η χρήση θερμών νερών ήταν γνωστή και στους αρχαίους ανατολικούς λαούς (Κίνα, Ιαπωνία) με πληθώρα μαρτυριών 9

Ανασκόπηση των γεωθερμικών χρήσεων 10

Ανασκόπηση των γεωθερμικών χρήσεων Οι Ετρούσκοι και οι Ρωμαίοι επίσης χρησιμοποιούσαν τα θερμά νερά όχι μόνο για ιαματικούς σκοπούς, αλλά και για τη θέρμανση χώρων Ο Γαληνός λέγεται ότι προσέφερε φρούτα εκτός εποχής στους καλεσμένους του 11

Ανασκόπηση των γεωθερμικών χρήσεων Μεταφορά θερμού νερού στην Ιεράπολη της Μικράς Ασίας. Ρωμαϊκά λουτρά στην Πέργη της Μικράς Ασίας 12

Ανασκόπηση των γεωθερμικών χρήσεων Αρχές 1800: απόληψη βορικού οξέος στο Larderello στην Ιταλία 1864: θέρμανση ξενοδοχείου στο Oregon 1904: πρώτη προσπάθεια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στο Larderello από τον Κόμη Ginori 1930: θέρμανση χώρων στην Ισλανδία. To Reykjavik από «Καπνούπολις» μετατράπηκε σε «άκαπνη» με τη γεωθερμία. 13

ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΥΠΟΒΑΘΡΟ 14

Η δομή της γης Η γήινη σφαίρα αποτελείται από τρεις κύριες στιβάδες: ο φλοιός, ο μανδύας και ο πυρήνας Το πάχος του φλοιού: 20-60 km στις ηπειρωτικές περιοχές, 6-7 km στις θαλάσσιες Μέση ακτίνα της γης: 6370 km Στις ηπειρωτικές περιοχές η σύσταση είναι κυρίως γρανιτική και εμπλουτισμένη σε ορισμένα ελαφρά στοιχεία και σε αρκετά ραδιενεργά στοιχεία (U, Th κ.ά.) 15

Η δομή της γης 16

Η δομή της γης Ο μανδύας, με πάχος 2900 km, θεωρείται ότι συνίσταται κυρίως από πυριτικά ορυκτά του Μg και Fe και έχει θερμοκρασίες της τάξης των 1000-3000ºC Ο πυρήνας, με θερμοκρασίες λίγο μεγαλύτερες των 4000ºC. Το ανώτερο στερεό τμήμα της γης ονομάζεται λιθόσφαιρα, με πάχος 70-125 km (περιλαμβάνει το φλοιό και τον ανώτερο μανδύα) 17

Η δομή της γης Συνίσταται από στερεές πλάκες, οι οποίες μετατοπίζονται η μία σε σχέση με την άλλη Κάτω από τη λιθόσφαιρα βρίσκεται η παχύρρευστη ασθενόσφαιρα, που παρουσιάζει πολύ αργές και κανονικές κινήσεις, μεταξύ της στερεάς βάσης αυτού του στρώματος και της βάσης του φλοιού, οι οποίες είναι η αιτία της κίνησης των λιθοσφαιρικών πλακών 18

Η δομή της γης 19

Η θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών Η θεωρία διατυπώθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1960 Η λιθόσφαιρα της γης είναι διαιρημένη σε έξι κύρια μεγάλα τμήματα ή πλάκες, που ονομάζονται τεκτονικές πλάκες, που είναι: η Ευρασιατική, η Αμερικανική, η Αφρικανική, η Ανταρκτική, η Ινδική και η Ειρηνική. Υπάρχει και πλήθος δευτερευουσών μικρών πλακών (π.χ. Αιγαίου, Αδριατική). Οι πλάκες αυτές κινούνται αργά, με ταχύτητες της τάξης των μερικών εκατοστών ανά έτος (1-15 cm/έτος). 20

Η θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών 21

Η Θερμότητα στο Εσωτερικό της Γης Η προέλευση της θερμότητας της γης δεν είναι γνωστή με ακρίβεια. Οι κυριότεροι μηχανισμοί είναι δύο: Η διάσπαση ορισμένων ραδιενεργών ορυκτών της γης, τα οποία περιέχουν ραδιενεργά ισότοπα με μεγάλο χρόνο ημιζωής, όπως 238U και 235U, 232Th και 40K. Πιθανόν ο σημαντικότερος μηχανισμός παραγωγής θερμικής ενέργειας Η θερμότητα της γης προέρχεται από τις διεργασίες που οδήγησαν στη δημιουργία της, δηλαδή έχει αστρική προέλευση. Το εσωτερικό της γης ήταν πάντα θερμό, και μάλιστα πολύ θερμότερο στην αρχική του κατάσταση 22

Θερμότητα στον φλοιό της γης Η θερμότητα που περιέχεται μόνο στο φλοιό της γης θεωρείται ότι είναι τεράστια, της τάξης των 5,4 10 21 MJ Ο White (1965) υπολόγισε ότι η ολική ποσότητα θερμότητας που περιέχεται στα πρώτα 10 km της γης είναι περίπου 1,25 10 27 J Το ποσό αυτό είναι 2000 φορές μεγαλύτερο από τη συνολική ποσότητα θερμικής ενέργειας, την οποία θα μπορούσαν να προσφέρουν όλα μαζί τα αποθέματα ορυκτών καυσίμων της γης. 23

Θερμότητα στον φλοιό της γης Η γεωθερμική βαθμίδα στο πεδίο Δ. Νέστου. Διακρίνεται επίσης η λιθολογία της γεώτρησης και ο τρόπος μεταφοράς της θερμότητας (Fytikas and Kolios, 1992). 24

Γεωθερμικά συστήματα & Πεδία Γεωθερμικά συστήματα & Πεδία 25

Ταξινόμηση Γεωθερμικών Συστημάτων Μορφές γεωθερμικής ενέργειας κατά σειρά ενδιαφέροντος χρήσεων σήμερα και προοπτικής στο εγγύς μέλος, από αριστερά προς τα δεξιά Γεωθερμική ενέργεια Υδροθερμική ενέργεια Αβαθής γεωθερμία Θερμά ξηρά πετρώματα Γεωπεπιεσμένη ενέργεια Ενέργεια μάγματος 26

Υδροθερμικά συστήματα Υδροθερμικά συστήματα ή πόροι (hydrothermal systems ή resources): τα φυσικά υπόγεια θερμά ρευστά που βρίσκονται σε έναν ή περισσότερους ταμιευτήρες, θερμαίνονται από μία εστία θερμότητας και συχνά εμφανίζονται στην επιφάνεια της γης με τη μορφή θερμών εκδηλώσεων The Geysers Larderello 27

Υδροθερμικά συστήματα Ένα γεωθερμικό πεδίο που παράγει ατμό και τα κύρια συστατικά του (από πάνω προς τα κάτω): η περιοχή επαναφόρτισης, το μη περατό κάλυμμα, ο ταμιευτήρας ρευστών και η πηγή ενέργειας 28

Αβαθής Γεωθερμική Ενέργεια Μετρήσεις θερμοκρασίες εδάφους σε βάθος 1 m και 15 m στο Κορωπί Αττικής (Βραχόπουλος και Παπαγεωργάκης, 1998) 29

Εφαρμογές της γεωθερμικής ενέργειας Εφαρμογές της γεωθερμικής ενέργειας 30

Κατηγορίες Γεωθερμικών Χρήσεων 1. Παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος (Τ>90ºC) 2. Άμεσες Χρήσεις 3. Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας 31

Άμεσες Χρήσεις στον κόσμο το 2005 θέρμανση χώρων (20%*) αγροτικές χρήσεις (8%) υδατοκαλλιέργειες (4%) βιομηχανικές χρήσεις (4%) λουτροθεραπεία (+ πισίνες) (29%) αντλίες θερμότητας (33%) * ως προς την εγκατεστημένη ισχύ 32

Άμεσες Χρήσεις στον κόσμο το 2005 Ξήρανση διατομιτών στην Ισλανδία 33

Άμεσες Χρήσεις στον κόσμο το 2005 Αξιοποίηση σε 71 χώρες Εγκατεστημένη θερμική ισχύς των μονάδων μέσης-χαμηλής θερμοκρασίας το έτος 2005: >28000 MWt Αντιστοιχεί σε >6 εκατ. TIΠ το χρόνο. 34

Άμεσες Χρήσεις: θέρμανση Απαιτούμενες περιοχές θερμοκρασιών για χρήσεις θέρμανσης 35

Άμεσες Χρήσεις: άλλες χρήσεις Λουτροθεραπεία και θέρμανση πισίνων και θεραπευτικών μονάδων Ανάκτηση διοξειδίου του άνθρακα Αφαλάτωση Νερού Παραγωγή αποσταγμένου νερού στη N. Ζηλανδία Πλύσιμο και ξήρανση μαλλιού σε διάφορες χώρες Χρήση στην εξόρυξη ουρανίου, στην επεξεργασία χαλκού, στο διαχωρισμό χρυσού κ.ά. Εμπλουτισμός υπόγειων υδροφόρων οριζόντων Αντιπαγετική προστασία δρόμων 36

Οι 10 πλέον αναπτυγμένες γεωθερμικά χώρες στις άμεσες χρήσεις για το 2005 Χώρα Εγκατεστημένη Ισχύς, ΜWt Ετήσια παραγωγή, GWh 1 Κίνα 3687 12604 2 Σουηδία 3840 10000 3 ΗΠΑ 7818 8678 4 Ιταλία 607 7554 5 Τουρκία 1495 6900 6 Ισλανδία 1844 6806 7 Ιαπωνία 822 2861 8 Ουγγαρία 694 2206 9 Νέα Ζηλανδία 310 1967 10 Βραζιλία 360 1840 39 Ελλάδα 57 107 Σύνολο 28268 75943 37

Παραδείγματα γεωθερμικών χωρών Ισλανδία: 86% των αναγκών σε θέρμανση Ιαπωνία: περισσότερα από 2.000 λουτροθεραπευτικά κέντρα Τυνησία: αύξηση των γεωθερμικών θερμοκηπίων από 100 σε 1000 στρέμματα μεταξύ 1990 και 2000 Τουρκία: η εγκατεστημένη ισχύς από 140 σε 820 MWt (κυρίως τηλεθέρμανση) σε διάστημα 5 χρόνων. Εκτιμάται για το 2010: 3500 MWt 38

Blue Lagoon, Ισλανδία 39

Reikjavik 40

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή Ένα γεωθερμικό σύστημα χαμηλής θερμοκρασίας αποτελείται συνήθως από τέσσερα υποσυστήματα: 1. Το σύστημα παραγωγής (παραγωγική γεώτρηση, αντλία παραγωγής και συσκευές στην κεφαλή της γεώτρησης) 2. ο σύστημα μεταφοράς των γεωθερμικών ρευστών 3. ο σύστημα εφαρμογής (σύστημα εναλλαγής της θερμότητας) μαζί με το σύστημα διανομής της γεωθερμικής ενέργειας 4. Το σύστημα διάθεσης των ρευστών 41

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή Σχήματα ανάκτησης της θερμότητας από ένα γεωθερμικό ταμιευτήρα (α) Σύστημα μονής γεώτρησης (β) Σύστημα «δίπολο». (γ) Παραδείγματα διπόλων 42

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή 43

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή 44

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή Σωληνώσεις που χρησιμοποιούνται: (α) μεταλλικές (κοινός χάλυβας, όλκιμος χυτοσίδηρος) (β) Μη-μεταλλικά Υλικά (θερμοπλαστικά, Θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά-frp) Υπόγεια τοποθέτηση των σωληνώσεων με μόνωση 45

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή Τοποθέτηση υπόγειας σωλήνωσης μεταφοράς θερμού νερού 46

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή Για την εναλλαγή της θερμότητας συνήθως χρησιμοποιούνται εναλλάκτες πλακών Ν. Κεσσάνη 47

Άμεσες Χρήσεις: μεταφορά και εναλλαγή Νιγρίτα 48

Άμεσες Χρήσεις: θέρμανση χώρων Eναλλάκτες αέρα-υγρού: (α) με εξαναγκασμένη ροή, (β και γ) με φυσική συναγωγή και (δ) με ακτινοβολία. Θερμό νερό Ζεστός αέρας Ψυχρό νερό Αέρας Ζεστός αέρας Ψυχρό νερό Θερμό νερό Αέρας Ζεστός αέρας (α) Αερόθερμο Θερμό νερό (β) Αγωγός με πτερύγια Ζεστός αέρας Ψυχρό νερό Αέρας (γ) Θέρμανση με σώματα Θερμό νερό Ψυχρό νερό (δ) Eνδοδαπέδια θέρμανση 49

Άμεσες Χρήσεις: αγροτικές χρήσεις Απαιτούμενες περιοχές θερμοκρασιών για αγροτικές χρήσεις 50

Αγροτικές Χρήσεις: θέρμανση θερμοκηπίων Επίδραση της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη ορισμένων κηπευτικών 125 Ποσοστιαια αυξηση 100 75 50 25 Μαρουλια Ντοματες Αγγουρακια 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Θερμοκρασια ( o C) 51

Αγροτικές Χρήσεις: θέρμανση θερμοκηπίων & εδάφους Προ-ωρίμανση σπαραγγιών με σωλήνες PP με πτυχώσεις 52

Αγροτικές Χρήσεις: θέρμανση θερμοκηπίων «Σακούλες» PΕ 53

Αγροτικές Χρήσεις: θέρμανση θερμοκηπίων Μεταλλικοί αγωγοί με πτερύγια 54

Αγροτικές Χρήσεις: θέρμανση θερμοκηπίων Σωλήνες PP με πτυχώσεις 55

Αγροτικές Χρήσεις: άλλες χρήσεις Ξήρανση αγροτικών προϊόντων Καθαρισμός ποιμνιοστασίων Υδατοκαλλιέργειες ψάρια, γαρίδες, αλιγάτορες, σπιρουλίνα κτλ. 56

Εφαρμογές στην Ελλάδα Εφαρμογές στην Ελλάδα 57

To Γεωθερμικό Δυναμικό της Ελλάδας Υψηλής θερμοκρασίας: Σημαντικό βεβαιωμένο δυναμικό στη Μήλο και Νίσυρο Εκτιμημένο δυναμικό 120 MWe στη Mήλο και 60 MWe στη Νίσυρο Μέσης θερμοκρασίας: περιορισμένο σχετικά δυναμικό, μπορεί να αυξηθεί με βαθιές γεωτρήσεις παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος με το δυαδικό κύκλο άμεσες χρήσεις Χαμηλής θερμοκρασίας: Υψηλό δυναμικό Βόρεια και Κεντρική Ανατολική Ελλάδα, Αιγαίο Αβαθής γεωθερμική ενέργεια: παντού 58

To Γεωθερμικό Δυναμικό της Ελλάδας Οι περισσότερες γεωθερμικές περιοχές χαμηλής ενθαλπίας αλλά και εφαρμογές βρίσκονται στην Κεντρική και Ανατολική Μακεδονία, Θράκη και Λέσβο 59

To Γεωθερμικό Δυναμικό της Ελλάδας 60

Γεωθερμικές Εφαρμογές στην Ελλάδα το 2005 Θέρμανση θερμοκηπίων Υδατοκαλλιέργειες Ξήρανση αγροτικών προϊόντων Θέρμανση χώρων Λουτροθεραπεία και πισίνες Αφαλάτωση νερού Γεωθερμικές αντλίες θερμότητας Γεωθερμικό μαγείρεμα 61

Γεωθερμικές Εφαρμογές στην Ελλάδα το 2005 Αγροτικές εφαρμογές Τελευταία 5-10 χρόνια: διασπορά χρήσεων 62

Γεωθερμικές Εφαρμογές στην Ελλάδα το 2005 Η κυριότερη εφαρμογή στην Ελλάδα η θέρμανση θερμοκηπίων και η θέρμανση του υπεδάφους για την προ-ωρίμανση σπαραγγιών Τα τελευταία χρόνια: διεύρυνση στο είδος των γεωθερμικών χρήσεων και ανάπτυξη των ΓΑΘ Χρήση Εγκατεστημένη ισχύς (MWt) Ετήσια χρήση ενέργειας (TJ/yr = 10 12 J/έτος) Βαθμός λειτουργίας Θέρμανση χώρων 1,2 15 0,37 Θέρμανση θερμοκηπίων 22,2 231 0,33 Ιχθυοκαλλιέργεια 8,9 72 0,25 Ξήρανση αγροτικών προϊόντων 0,3 2 0,20 Λουτροθεραπευτικές μονάδες 36,0 182 0,16 Αφαλάτωση νερού 1,8 23 0,40 Άλλες χρήσεις 0,4 4 0,32 Γεωθερμικές αντλίες θερμ. 4,0 39 0,31 ΣΥΝΟΛΟ 74,8 568 0,25 63

Αγροτικές Χρήσεις: (α) θέρμανση θερμοκηπίων Τελευταία δεκαετία: περίπου σταθερότητα ή ελαφρά μείωση Έχουν κλείσει όλα τα συνεταιριστικά θερμοκήπια Θερμοκήπια Ν. Θεσσαλονίκης: Λαγκαδάς, Ν. Απολλωνία Ν. Σερρών: Νιγρίτα, Σιδηρόκαστρο Ν. Λέσβου: Πολιχνίτος Μήλος Καλυπτόμενη επιφάνεια: ~ 200 στρέμματα Τα περισσότερα με νερά < 50ºC 64

Αγροτικές Χρήσεις: (α) θέρμανση θερμοκηπίων H θέρμανση των θερμοκηπίων επιτυγχάνεται με: Με τη θέρμανση του αέρα του θερμοκηπίου με εναλλάκτη αέρα-υγρού και διοχετευσή του στο θερμοκήπιο με πλαστικούς συνήθως αγωγούς Με θέρμανση του χώρου με επιδαπέδιους, κάτω από τους πάγκους ή/και υπερυψωμένους σωλήνες (πλαστικούς ή μεταλλικούς, με πτερύγια ή όχι) Με τοποθέτηση εναλλακτών (converters), κυρίως στα πλευρικά τοιχώματα του θερμοκηπίου Με συνδυασμό των προηγούμενων τρόπων Παλαιότερα και ψεκασμός για αντιπαγετική προστασία 65

Αγροτικές Χρήσεις: (α) θέρμανση θερμοκηπίων «Σακούλες» PΕ (Νιγρίτα, Ν. Απολλωνία) 66

Αγροτικές Χρήσεις: (α) θέρμανση θερμοκηπίων Μεταλλικοί αγωγοί με πτερύγια 67

Αγροτικές Χρήσεις: (α) θέρμανση θερμοκηπίων Σωλήνες PP με πτυχώσεις ή PE απλό 68

Αγροτικές Χρήσεις: (β) θέρμανση εδάφους Θέρμανση εδάφους επιτυγχάνεται με: Με τη θέρμανση του εδάφους με πλαστικούς αγωγούς (κυρίως PP με πτυχώσεις) Θέρμανση εδάφους για πρωΐμιση σπαραγγιών: Νυμφόπετρα Θεσ. και Ν. Εράσμιο Ξάνθης Καλυπτόμενη επιφάνεια: ~ 120 στρέμματα Μεγάλα περιθώρια ανάπτυξης με ενίσχυση του αγροτικού εισοδήματος 69

Αγροτικές Χρήσεις: (β) θέρμανση εδάφους 70

Αγροτικές Χρήσεις: Ξήρανση αγροτικών προϊόντων Μονάδα αφυδάτωσης βιομηχανικής ντομάτας στο Νέο Εράσμιο Ξάνθης (αλλά και άλλων προϊόντων όπως πιπεριάς) Γεωθερμικό νερό: 61 C Θερμοκρασία αέρα ξήρανσης: 55 C Μέχρι τώρα >30 τόνοι «λιαστής ντομάτας» 12 Έξοδος αέρα ξήρανσης 10 8 6 4 2 Παραγωγή, tn Είσοδος δίσκων 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Έτος 0 71

Αγροτικές Χρήσεις: (δ) Υδατοκαλλιέργειες Καλλιέργεια σπιρουλίνας με ταυτόχρονη ανάκτηση και χρήση του CO2 στη Νιγρίτα Δύο μονάδες για αντιπαγετική προστασία και θέρμανση τεχνητών λιμνών για ιχθυοκαλλιέργεια στο Πόρτο-Λάγος και στο Ν. Εράσμιο Ξάνθης 72

Λουτροθεραπεία και Πισίνες Περισσότερες από 700 θερμές πηγές στην Ελλάδα 52 θεραπευτικά κέντρα στην Ελλάδα Στασιμότητα τα τελευταία χρόνια, αν και γίνεται προσπάθεια για ανακαίνιση και αναβάθμιση των υπηρεσιών (Αιδηψός, Καμένα Βούρλα, Σιδηρόκαστρο, Ν. Απολλωνία κτλ.) Δεν υπάρχει τεκμηρίωση της ενεργειακής χρήσης 73

Λουτροθεραπεία και Πισίνες 74

Αφαλάτωση νερού στην Κίμωλο Χρησιμοποιείται η μέθοδος της εξάτμισης πολλαπλού φαινομένου (Multiple-Effect Distillation, MED) Η μονάδα, που κατασκευάστηκε κατά την περίοδο 1998-99, χρησιμοποιεί γεωθερμικό νερό χαμηλής ενθαλπίας (61 C) για τη θέρμανση του νερού τροφοδοσίας Κατά τη δοκιμαστική περίοδο λειτουργίας της μονάδας παράγονταν 3,2 m3/h αφαλατωμένου νερού άριστης ποιότητας με τη χρήση 50 m3/h γεωθερμικού νερού 75

Αφαλάτωση νερού στην Κίμωλο 76

Μαγείρεμα στη Μήλο Το μαγείρεμα γίνεται με την τοποθέτηση πήλινων δοχείων με κρέας και λαχανικά για ικανό χρονικό διάστημα (5 ώρες) σε βάθος περίπου 20 cm σε ένα πολύ θερμό τμήμα (επιφάνειας περίπου 2 m2) της αμμώδους ακτής στο Παλιοχώρι της Μήλου Το τμήμα αυτό θερμαίνεται κοντά τους 100 C από την ανάδυση ατμών. 77

Μαγείρεμα στη Μήλο 78

Η Γεωθερμική ενέργεια στην Ε.Ε. (Άμεσες Ανάπτυξη των άμεσων χρήσεων στην Ε.Ε. και σύγκριση προβλέψεων με τις απαιτήσεις της «Λευκής Βίβλου» Η αναμενόμενη υπερκάλυψη των στόχων που έχουν τεθεί οφείλεται στην ανάπτυξη των γεωθερμικών αντλιών θερμότητας Χρήσεις) 79

Τέλος Ενότητας 80

Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Σκόδρας Γεώργιος. «Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https:// eclass.uowm.gr/courses/mech244/ 81

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Όχι Παράγωγα Έργα Μη Εμπορική Χρήση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] h t t p ://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό 82

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 83