TITAN Geotermalna energija •

• TITAN Geotermalna energija
•
Geotermalna energija nastavlja svojim uzlaznim trendom kao jedan od
alternativnih izvora energije. TITAN 73/53 pilon za geotemalnu energiju je
dvonamjenski mikropilon.
Kao temelj za perone na željezničkim postajama i izgrađenim obalama bez zaleđivanja -- uporaba TITAN pilona
za geotermalnu energiju.
•
kao geotermalni pilon
kapaciteta ekstrakcije od
100 W/m.
kao temeljni pilon karakterističnoga kapaciteta
opterećenja od
RM,k = 860 kN
TITAN mikropiloni udovoljavaju nacionalnom
Tehničkom odobrenju
Z-34. 14 – 209
Pilon za geotemalnu energiju
povratna cijev “topla”
glava geotermalnog pilona
dovodna cijev “hladna”
pilon kojega
treba zabrtviti
Thermo Cem®
termo cement w/c = 0,5
tlak zalivanja 0 – 60 bar
isplačna obloga
promjer bušotine d ≥ 150 mm
Primjer:
Željeznička postaja bez
natkrivenoga perona. Temelji
perona načinjeni su pomoću
TITAN 73-53 mikropilona. Tim
će se rješenjem peron riješiti
snijega i leda.
Geotermalna enegija u plitkome sloju
Tlo ima stabilnu temperaturu od
+ 12 °C na dubinama od – 2 do
– 20 m. To dozvoljava uporabu
geotermalne energije, bilo kroz
jednostavnu direktnu cirkulaciju vode, s protokom kojemu
je temperatura oko 8 °C, ili uz
sekundarnu cirkulaciju i uporabu toplinske crpke, što daje protok kojemu je temperatura oko
+ 35 °C (optimalna učinkovitost
toplinske crpke).
Prema EEG (njemačkim) smjernicama za “obnovljive energije”,
trećina potrebne energije za
nove građevine bit će osigurana
iz obnovljivih izvora.
Bušaća glava sa šupljom krunom, centralizatorom i spojnicom
Usporedbe pokazuju da uporaba dvonamjenskih TITAN mikropilona od 20 do 30 % ekonomičnija nego odvojeno instaliranje
termalnih dvostrukih U-cijevi.
Sljedeće su operacije nužne
za instalaciju konvencionalne
termalne dvostruke U-cijevi:
•
•
•
•
bušenje sa cijevnom zaštitom
narezivanje dvostruke U-cijevi
uklanjanje cijevne zaštite
zaptivanje bušotine.
Povoljni uvjeti za uporabu
dvonamjenskih TITAN mikropilona
• niska nosivost tla i visoki
protok vode u tlu
• može se instalirati na nepristupačnim mjestima i tamo
gdje je visina ograničena
• kratko vrijeme instalacije /
gradnje
Test termalnoga odgovora
(TRT)
Ovaj test dokazuje toplinsku
učinkovitost i određuje potrebne
tehničke karakteristike TITAN
pilona za geotermalnu energiju.
16 mikropilona TITAN 73/53 duljina 20 m, 40 m i 80 m bili su postavljeni
na lokaciji za testiranje (činio ju je vlažni sediment) i dobiveni su sljedeći
rezultati:
objavljeno
mjereno
toplinska vodljivost λ
[W/m k]
2,4
3,8
otpor bušotine
[m k/W]
0,05 do 0,1
0,05
40 do 70
105 do 111
specifični kapacitet ekstrakcije
[W/m]
Vrijednosti mjerenih rezultata bili su 50 % viši od prethodnih vrijednosti koje
su bile objavljene za ovo posebno tlo, uz uporabu alternativnih geotemalnih
tehnika. Ovo pokazuje visoku geotermalnu učinkovitost TITAN 73/53 pilona
za geotermalnu energiju.
Iskopani TITAN mikropilon
Simulacija 25-godišnje uporabe
testiranih TITAN 73/53 pilona
za geotermalnu energiju pokazuje pad temperature fluida sa
8,2 °C na minimum od 4,5 °C.
Ovo je usporedivo s padom
temperature fluida sa 8,1 °C na
2,1 °C za dvostruke U-cijevi.
Ovi rezultati dugoročnih testova
pokazuju da je TITAN mikropilon 73/53 nadmoćan dvostrukim
U-cijevima. Pad temperature
ispod zone ledišta nije moguć
te se zbog toga prijenosni kapacitet pilona neće mijenjati
Peron s TITAN 73/53
pilonima za geotermalnu energiju
Primjer preliminarnoga proračuna
Proračunata toplinska potreba
za tipičnu stambenu kuću od
150 m2 je 10 kilovata uz 1800
radnih sati toplinske crpke godišnje. Vrijednosti koje su određene na testnoj lokaciji (činio
ju je vlažni sediment) pokazale
su da je 10 mikropilona TITAN
73/53 dugih 10 m potrebno da
se postigne 10 kilovata. Oni bi
dali toplinski kapacitet od
10 ×10 m ×105 W/m = 10,5 kW.
Trenutačno geotermalno grijanje štedi 3 do 5 euro-centa/kWh
u usporedbi s plinom ili naftom.
Dakle, taj bi se sustav isplatio
za oko 10 do 15 godina.
Tehničko odobrenje Njemačkoga instituta za tehnologije
gradnje (DIBt) podrobno opisuje
pravilne načine postavljanje
mikropilona, uz uporabu tlačne
cementne mase za stabilizaciju
bušotine. Ta cementna masa
pripomaže otpornosti prema
bočnome tlu – prodoru vode,
koji bi povećao termički otpor
bušotine. Plitke bušotine na
dubinama do 20 m smanjuju
geotehničke rizike.
Nacionalno tehničko odobrenje (DIBt) otklanja potrebu za
Prednosti dvostruke uporabe:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
ishođenjem dozvola od lokalnih
vlasti.
Primjer izvedbe:
Grijanje visokoregalnoga
skladišta
Grijanje visokoregalnoga skladišta instalirano je u postojeću
zgradu, koja je stajala na završenoj podlozi. TITAN mikropiloni 73/53 postavljeni su kao
potpornji pod nosačima regala
u skladištu. Uz to što čine temelje, piloni su upotrijebljeni da
osiguraju grijanje uz uporabu
toplinskih crpki.
TITAN 73/53 temeljenje mikropilonima
+ pilon za geotermalnu energiju
brza gradnja / instalacija
toplina za grijanje
moguć je bilo koji nagib
energija okoliša
nije potrebno bušenje sa cijevnom zaštitom
električna
energija
zauvijek stabile bušotine
stabilni prstenasti prostor geotermalne
sonde zaptiven je vlačno i tlačno
sustav se može upotrijebiti kao noseći
element (na vlak i na tlak)
značajno povećani prstenasti prostor za zagrijavanje vode, što rezultira mnogo
boljom toplinskom vodljivošću cijeloga sustava
odnos vanjskoga promjera bušotine i vanjskoga promjera cijevi za dovod tople
vode mnogo je bolji u usporedbi s konvencionalnim sustavima
zaštićena PP vertikalna cijev
kao rezultat veće toplinske energijske učinkovitosti (oko 40 W/m u odnosu na 100
W/m) bušotine mogu biti pliće jer daju jednak toplinski dobitak
Dvostruka uporaba mikropilona TITAN 73/53
Instalacija vertikalne PP cijevi
Tlačni test propuštanja
povratna
cijev, “topla”
Izvođenje testa termalnoga odgovora
na pilonu za geotermalnu energiju
kompresor
Zagrijava medij
pri kompresiji
isparavanje
medija pri
apsorpciji
topline iz vode
u tlu
dovodna cijev, “hladna”
centralno grijanje
grijanje vode
medij se
ukapljuje
pri predaji
topline vodi
za grijanje
ekspanzijski ventil
otpušta medij
i rashlađuje ga
isparivač
ukapljivač