Intézmények fűtése geotermikus energiával

2005/5. lapszám | VGF&HKL online |  31 243 |

Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

Több mint 20 éve geotermikus energiával fűtenek középületeket Jászkiséren. Ezen időszak már megfelelő alapot teremtett a termálvízzel történő fűtés elemzésére és a tapasztalok összegzésére. Érdemes ezért visszatekinteni azokra a körülményekre és feltételekre, amelyek inspirálták a település vezetőit e nemes szakmai feladat megoldására. A közel 5800-as lélekszámú Jászkisér Szolnoktól északra közel 30 km-re található a Szolnok-Vámosgyörk vasútvonal mellett.

Intézmények fűtése geotermikus energiával

Az 1982-1983-as években a település intézményeiben a fűtést olajkályhákkal, valamint központi fűtésű - tüzelőolaj és szilárd tüzelőanyag - rendszerekkel biztosították. Az intézmények 30 770 légm3 fűtött térfogat hőigényének kielégítésére 1,305 MW teljesítményű energetikai berendezések voltak beépítve. Az épületek fűtött térfogata a minimális 62 légm3-től a maximális 8858 légm3-ig változott. Az ezekhez tartozó energetikai teljesítmény min. 5,8 kW (olajkályha), max. 206 kW (olajtüzelésű központi fűtés) között változott. Az átalakítás előtti időkben - átlagban - évenként a felhasznált tüzelőanyag fajtánkénti megoszlása a következő volt :

háztartási tüzelőolaj: 151 t, 6342 GJ,

brikett: 41 t, 861 GJ,

koksz: 30 t, 780 GJ,

tűzifa: 7 t, 87,5 GJ,

összesen: 8070,5 GJ.

Ezeket az energiahordozókat 21 helyen használták fel, melyek fűtési módjai a következők: olajkályha (13), központi fűtés - tüzelőolaj (6), központi fűtés - koksz (1), központi fűtés - szén (1). Az üzemeltetett berendezések élettartama 2-11 év között változott. Energetikai hatásfokuk jellegüktől és elhasználtságuktól függően 50-75% között alakult. Az eltérő tulajdonban lévő berendezések - olajkályhák, melegvizes kazánok - kezelését 12 fűtő látta el. A község vezetőit az 1980-as évek első felében több tényező együttes hatása - az energiaárak folyamatos emelkedése, a szakmai technikai fejlődés, a kedvező energiaracionalizálási rendszer - késztette arra, hogy átfogóan megvizsgáltassák a Vízkutató és -Fúró Vállalattal a település központjától 1300 fm-re lévő, 1972-ben lemélyített termálkút energetikai hasznosításának lehetőségét.

A K-38 jelű hévízkút néhány mérési eredményét érdemes megemlíteni:

• mélysége: 1225 m,
• vízadó kőzete: felsőpannon homok,
• nyugalmi vízszint: +29,8 m,
• vízhozam: +1,9 m-en 1872 l/perc 69 oC-kal,
• talphőmérséklet: 1224 m-en 80 oC,
• összes oldott só: 1486,8 mg/l,
• összes metán/víz viszony: 0,18 m3/m3.

Az adatok birtokában a Nagyközségi Tanács energetikusa – az azóta elhunyt Homonnay János - a megyei főenergetikus szakmai instrukcióinak figyelembevételével elkészítette a jászkiséri termálfűtési rendszer energiaracionalizálási pályázatát 1982-ben, melyet az Állami Fejlesztési Bank Szegedi Területi Igazgatósága alkalmasnak talált megvalósításra. A terveket - az elfogadott pályázat alapján - a JÁSZTERV GM (Jászladány) készítette el. A kivitelező, a Jászkisér és Vidéke Vízgazdálkodási Társulat a munkákat 1982 novemberében kezdte el, és 1983 nyarán fejezte be. Az első pályázat beruházása - 9,58 millió Ft - eredményeként a kút vízhozamának közel 66%- át használták ki, ezért 1985-ben újabb hat középületet kapcsoltak be a geotermikus energiával történő fűtésű rendszerbe. Ez a kiegészítő beruházás 1,15 millió Ft-ba került. A jelenlegi állapot létrehozása - több mint húsz éve - tehát 10,73 millió Ft-ba került.

A hévízkút a beüzemelés idején még felszálló jellegűként funkcionált. Napjainkban már búvárszivattyú segíti a felszínre juttatni az energiát adó hévizet. A kútfejtől NA 150-es, 50 fm hosszú hőszigetelt acélvezetéken vezetik a termálvizet egy GMT 1200 típusú gáztalanítóba, melyet egy fémállványon helyeztek el. A gáztalanított hévíz az I. jelű szivattyúház 10 m 3-es felszíni előtározójába kerül, melyet betonból alakítottak ki és földdel fedtek le. A szivattyúházban a téli üzemvitelre 2 db (az egyik tartalék) TTA 60/12/2 típusú szivattyú került beépítésre, melyek felváltva üzemelnek. A nyári üzemvitel igényéhez illeszkedve egy kisebb teljesítményű szivattyú is beszerelésre került a szivattyúházba. A szállított hévíz először egy közös gyűjtőre kerül, és jut tovább NA 150-es BÁCS-ISOLAR földbe fektetett, 1394 fm hosszú acélvezetéken a község fűtési centrumában elhelyezett, II. jelű szivattyúházig.

A I. jelű szivattyúházban az üzemvitelt segíti a nyomáskapcsoló, mely áramszünet esetén lép működésbe. Ha „visszatér” az áramellátás, az üzemelő szivattyú ismét automatikusan beindul. A rendszerbe egy fázisvédőt is beszereltek. Beépítése a villanymotorok védelmét szolgálja. Ha egy fázis az áramellátásból kimarad, akkor nem indulnak el automatikusan a búvár- és a szállító szivattyúk.

2005 márciusában a szivattyúházban lévő gyűjtőn 3,4 bar nyomást és 72 oC előremenő fűtési hőmérsékletet mértek. A fűtési rendszer kezelője az üzemviteli naplót is folyamatosan vezeti. A II. szivattyúházban a beépített hat szivattyú (TTA 25/10/I., 2 db) és TTA 16/10/I., 4 db) közül 3 melegtartalék. A II. jelű szivattyúháztól három főnyomó-ág - 1480 fm hosszú, átmérői változók (NA 80-NA 100) - ágazik le az egyes fogyasztók hőközpontjai felé. A kezelő a kilépő ágakon tud beavatkozni a folyadékáramba tolózárak szűkítésével. Az intézmény hőközpontjának osztója fogadja a hévizet, mely aztán a kétcsöves fűtési rendszeren a hőtartalmát közvetlenül adja le a radiátorokon keresztül, és temperálja az egyes termek hőmérsékletét. A visszatérő ágban a lehűlt termálvíz a hőközpont gyűjtőjébe jut. Az egyes fogyasztási helyek hőközpontjából a hévíz csapadékvíz-elvezető csatornába kerül átvezetésre, ahonnan a község külterületén lévő Csalogány-telepi belvíztározó tóba kerül.

Az egyes hőenergia-felhasználó helyeken a termálvizes fűtésre történő átállás során különböző átalakításokat végeztek el:

• Az egyedi fűtési intézményekben kétcsöves fűtési rendszert építettek ki.
• A meglévő központi fűtésű rendszereket alkalmassá tették a hévíz közvetlen fogadására.
• Minden épületben hőközpont került kialakításra elektromágneses elzárószelepekkel, nyomás- és hőmérsékletmérőkkel.
• Az üzemeltetés beindulását követően a kazánokat kiszerelték a létesítményekből.

Egyébként a már meglévő központi fűtésű, 90/70 oC-os rendszert nem alakították át a termálvíz hőmérséklete miatt várható 65/40 oC-os hőmérséklet lépcsőjére. A rendszer beüzemelését követően számos mérésre került sor. Többek között pl. VIKUV-val 1988-ban elvégzett kútvizsgálati eredmények szerint 9,5%-kal maradt el a vízhozam a kút megnyitásakor - 1972-ben - mért maximális vízhozamtól. A kút üzemszerűen 1,15 bar kútfej-nyomás mellett csatlakozó szerelvényeken keresztül a 10 m3-es gyűjtőtartályba termelt. A vízhiány 1988-1989 években erősebben jelentkezett. Mérések azt igazolták, hogy a kút szabad kifolyása +1m-en még mindig 1330 l/min., de a nyomása csökken, és a gáztalanítón alig halad át a termálvíz. Ennek kiküszöbölésére a kútfej után két búvárszivattyúból álló egység - az egyik tartalék - került beépítésre.

Néhány éve a termálkút pozitivitása annyira lecsökkent, hogy a termelés biztosítása érdekében Grundfos gyártmányú búvárszivattyút építettek be a kútba,13 m-re. A kútfejen kilépő víz nyomása 1,5 bar, melyet a felszerelt szerelvényen ellenőriznek. Az üzemeltetés második évében igen sok gondot okozott a termálvíz magas CaCO3 - tartalma, melynek hatásaként vízkőkiválás jelentkezett. A hatás kiküszöbölésére vegyszeradagolással próbálkoztak. Ennek ellenére a szivattyúkat változatlanul hetente tisztították sósavval. A Budapesti Műszaki Egyetem kísérleti célból a „Vimag” nevű vízmágnesező készülék beépítését javasolta. Az 1985 évi beépítést követően a vízkőkiválás részben csökkent, másrészt a szerkezete is megváltozott. (A kivált vízkő már háztartási ecettel is oldhatóvá vált.) A vízjogi előírások miatt beépített MOM áramlásmérő pl. a vízkőkiválás miatt közel kéthónapos üzemeltetést követően használhatatlanná vált.

A gáztalanító üzemeltetési tapasztalata kedvező. Az 1989-es karbantartás alkalmával jelentős vízkőmennyiséget távolítottak el a felületeiről. A gáztalanítót és a 10 m3-es felszíni előtározót összekötő hőszigetelt csővezetéket - több mint 20 évi üzemeltetést követően - a jelentős keresztmetszet-csökkenés miatt, melyet a vízkőkiválás okozott 2004-ben kicserélték. Jelenleg a szivattyúkat a vízkőkiválás miatt kb. másfél hónaponként szétszerelik, annak érdekében, hogy az egyes részeiről, a házról, a forgórészeiről stb. el tudják távolítani a vízkövet.

Az 1988-as felülvizsgálatkor tapasztalták, hogy az I. számú szivattyúház NA 2" csővezetékeinek szabad keresztmetszete - vízkőkiválás miatt - 1/3-ára csökkent. Ezért teljes csőcserét hajtottak végre, NA 2 1/2"-ra növelve az átmérőt. Néhány éve a szivattyúház után a vízkőkiválás miatt ismét csőcserére került sor, kb. 100 fm hosszon. A termálvíz alumíniumra nem agresszív. A központi fűtési rendszerekben az eredetileg acéllemez radiátorokat kicserélték még az üzemelés kezdetén Radal típusú hőleadókra, ugyanis az acéllemez radiátorokon lyukak keletkeztek. Az üzemeltetés szerint a beruházásra ráfordított költség közel öt év alatt megtérült. A termálkút évente egy hónapra, a karbantartási időre kerül lezárásra. A kút - kis teljesítménnyel - nyáron is üzemel, ekkor az I. jelű szivattyúházban kisebb teljesítményű szivattyú továbbítja a hévizet a település központjában lévő tanmedence feltöltésére.

A geotermikus energia fűtési célú hasznosításának tapasztalatai - a teljesség igénye nélkül - a következőkben foglalhatók össze:

• a homogén energiahordozó felhasználása a szállítási költségeket (szén, koksz, tüzelőolaj, tűzifa) megszüntette, a személyzeti költségeket jelentősen lecsökkentette,
• a hévíz a fűtött helyiségek radiátoraiban keringve adja át a hőjét, és ez a közvetlen jellegű hőhasznosítás - többek között - üzemviteli szempontból is számos hátránnyal jár,
• a hasznosított - lehűlt - termálvíz elhelyezésére a környezetvédelmi szempontok miatt fokozottabb figyelmet szükséges fordítani,
• a meglévő (90/70 oC) központi fűtési rendszerek kedvezőbben üzemelnének, ha a hévíz által adott alacsonyabb belépő hőmérsékletszintre alakították volna az egyes intézmények fogyasztási rendszereit,
• a szivattyúházakban, a hőközpontokban lévő osztók, gyűjtők és a vezetékek hőszigetelés nélküliek. A hőveszteség csökkentése érdekében a hőszigetelés elvégzése célszerű lenne,
• az egyes helyiségek hőmérsékletét az időjárás függvényében nem tudják szabályozni,
• a termálvíz összetétele miatt a vízkőkiválás folyamatát a rendszer elemein állandóan figyelemmel kell kísérni, és az abból adódó tevékenységekre technikailag fel kell készülni,
• a kútfej-nyomás csökkenése búvárszivattyú beépítését kívánta meg, mely újabb villamosenergia-fogyasztóként jelentkezik a I. és a II. jelű házi szivattyúk mellett,
• a termálvíz felhasználása az üvegházhatást csökkenti, mert nem kerül sor a tüzelőanyagok elégéséből keletkező CO2 és NOx gázok kibocsátására.

2004-ben a kútból 237 986 m3 termálvizet termeltek ki, és ezzel 17 épület fűtését biztosította a föld mélyéből kinyert geotermikus energia. Az egyes hőközpontok ?t = 20 K hőfoklépcsővel dolgoznak. A községházán például a hőközpontba belépő termálvíz hőmérséklete 55 oC, míg a kilépő 35 oC. Ennek figyelembevételével az elmúlt évben a település intézményeiben közel 20 000 GJ geotermikus energia került fűtési célú felhasználásra, ami mintegy 588 000 m3 földgáz-egyenértéknek felel meg. Természetesen a kazánhatásfok figyelembevételével ezen hőmennyiség előállításához még több földgázra lenne szükség.

Az elmúlt több mint két évtizedes üzemeltetési tapasztalatok igazolták a geotermikus energiával történő fűtés kedvező voltát. Talán ennek a pozitívumnak is köszönhető, hogy bár az 1990-es évek közepén a településre a földgázt bevezették, de az intézmények fűtési rendszerét nem állították át fölgázra.

Dr. Barcsik József

 

 

 

 

---