A geotermikus energia komplex felhasználása
2005/3. lapszám | VGF&HKL online | 6345 |
Figylem! Ez a cikk 19 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Napjainkban ismét sok szó esik a geotermikus energia hasznosításáról. Talán érdemes szétnéznünk "házunk táján" - konkrétan Jász-Nagykun-Szolnok megyében -, mit láthatunk, milyen eredmények, tapasztalatok születtek ezen a területen.
Először röviden tekintsük át, foglaljuk össze ismereteinket a geotermikus energiáról. A geotermikus energia a természetes energiaforrások csoportjába tartozik. Eredete szerint földhő, jellemzője a geotermikus gradiens, melynek értéke a mélység függvényében a földkéreg hőmérsékletnövekedését adja meg. Magyarországon ez 14 és 22 m/oC közé esik, ezért átlagban 18 m/oC értéket lehet figyelembe venni. A hazai geotermikus energiahordozó hévizek termelését és hasznosítását az ország kedvező geotermikus és hidrogeológiai adottságai határozzák meg. Ennek az állapotnak mélyföldtani és földkéreg-szerkezeti okai vannak.
A kitermelt hévíz esetenként oldott szénhidrogén-gázokat, valamint szén-dioxidot és nitrogént is tartalmazhat, melyet felhasználás előtt el kell távolítani egy gáztalanító készülék segítségével. A kinyert gáz gázmotorokban történő hasznosítását - összetételétől és mennyiségétől függően - villamos energiatermelésre célszerű vizsgálni, mérlegelni. A kitermelt termálvizek agresszív tulajdonságuk, illetve vízkőképző hajlamuk szerint a következő csoportokba oszthatók:
- agresszív, vízkőlerakódásra nem hajlamos vizek,
- nem agresszív, vízkőlerakódásra hajlamos vizek,
- vízkőkiválásra hajlamos vizek.
A megyében mindhárom csoportba tartozó termálkútfajta megtalálható. A termálvíz-kutak üzemeltetési tapasztalatai azt mutatják, hogy az idő függvényében a termelés változását követően a vízkőkiválás megindul. Ezért a hasznosítás során a tervezőnek a víz összetétele függvényében a várható hatást elemeznie szükséges. Energetikai célra fűtésre, használati melegvíz-előállításra - elsősorban - az 55 oC-nál magasabb hőmérsékletű hévizek alkalmasak. A termálvíz hőenergiáját direkt vagy indirekt módon - hőcserélővel - adhatja át a fűtési rendszernek hasznosításra. Napjainkban korszerűnek a kétfajta rendszer közül már csak a közvetett rendszert tekinthetjük.
A közvetett rendszer előnyei - többek között -, hogy
- "védi" a fogyasztói rendszert a vízkőkiválás kellemetlen hatásaitól,
- előforduló vezeték-meghibásodás (lyukadás, törés) - primer vagy szekunder oldal - esetén egyszerűbb a kiszakaszolás,
- alacsonyabb termálvíz-hőmérséklet esetén a rendszerbe hőtermelő egység, kazán építhető be, mely biztosíthatja az igény szerinti előremenő víz hőmérsékletének az elérését,
- a termálvíz a hőenergiáját leadva vegyileg tiszta marad, egyrészt alkalmas lesz balneológiai - gyógyászati célokra, másrészt akár visszasajtolható a termelőrétegbe.
A visszasajtolással a vízadó réteg energiája fenntartható a termelés során. A visszasajtolásnak folyamatos villamos energiaköltsége jelentkezik, mely növeli a szolgáltatás költségeit. Ezt a rendszert alkalmazva tekinthető csak a geotermikus energia megújuló energiaforrásnak, egyébként a termelőréteg az idő folyamán kimerülhet. Szennyezett vizet egyébként nem szabad a vízadó rétegbe visszajuttatni.
A kutak hasznosíthatósága során az energiatermelő és -felhasználó földrajzi elhelyezkedését, a kitermelhető termálvíz mennyiségi, fizikai, kémiai jellemzőit kell gazdaságossági szempontból megvizsgálni. A környezetvédelmi előírások jelentős mértékben befolyásolhatják a teljes beruházás gazdaságosságát (kötelező visszasajtolás). Magyarország jelentős olyan szénhidrogénre meddő kútállománnyal rendelkezik, amely nagy része termálvíztermelésre átképezhető. Alkalmazhatóságukat egyedi vizsgálattal kell eldönteni. A kutakra vonatkozó részletes geológiai adatokat a MOL Rt.-től lehet beszerezni. Mivel ezeknek a kutaknak a lemélyítése már korábban megtörtént, így termálkúttá történő átképzésük költsége nagyságrenddel kisebb, mint egy új kút fúrása.
Az előzőket alapul véve a legoptimálisabb a termálenergia komplex hasznosítása - pl. fűtés-balneológia. Jász-Nagykun-Szolnok megye termálvíz-előfordulásokban gazdag. A kutakból kitermelt víz hőmérséklete 21 oC (Mesterszállás) és 83 oC (Cserkeszőlő) között változik. Felhasználásuk helytől függően fűtési, balneológiai célokat szolgál, de többségben elsősorban strandok üzemeltetését vagy a település ivóvízellátást biztosítja. Jelenleg a megyében a fűtési hasznosítás után a termálvíz nyílt vizekben (tó, patak) kerül elhelyezésre.
Úti célunk első állomása Cserkeszőlő, mely Budapesttől 130 km-re, Kecskeméttől 40 km-re található a 44. számú főközlekedése út mellett. Cserkeszőlő, a mintegy 2500 lakosú település évente több mint negyedmillió gyógyulni és pihenni vágyó hazai és külföldi vendéget fogad a gyógyfürdőjében, mondta Torkos György Zoltán, a Fürdő és Víziközmű igazgatója. Az évről-évre fejlődő gyógyfürdő látványos - fedett és nyitott - medencékkel bővül. A medencéket - az itt termelt - termálvízzel töltik fel. A gyógyforrásként számon tartott termálfürdő elsősorban a mozgásszervi - és nőgyógyászati betegségben szenvedők kedvelt gyógyhelye.
A fürdő területén található a 2. sz. kút, melynek a jellemző adatai a következők:
- Fúrás éve: 1976
- Talpmélysége: 1159 m
- A víz hőmérséklete: 69 oC
- Vízhozama: 521 l/perc
- Minősítése: gyógyvíz
Ismerve a termelt víz hőmérsékletét, önként adódik kérdés. Itt a lehetőség a víz hőtartalmának hasznosítására, hisz bármelyik kádba, medencébe ilyen hőmérsékletű meleg vizet nem szabad, nem lehet beleengedni. A termálvizet komplex módon hasznosítják már több mint negyedszázada a fürdőben.
Első lépcsőben a termálvíz hőenergiáját indirekt módon, azaz hőcserélőben hasznosítják, majd a második lépcsőben az alacsonyabb hőmérsékletű vizet fürdési célra hasznosítják, ezt követően bocsátják ki a felszíni csatornarendszerbe. Érdemes ennek a folyamatát áttekintenünk, mert jól tükrözi a technika fejlődését és a műszaki látásmód változását. A 2. sz. kút kútfején kilépő közel 70 oC-os meleg víz csővezetéken a gáztalanítóba jut, melyet "lemezszekrényben" helyeztek el. A primeroldali fűtési vizet szivattyú juttatja el az egyes épületekben lévő hőcserélő készülékekhez, ahol víz hőmérséklete lecsökken, átadja a hőjét az épület központi fűtési rendszerében keringtetett víznek.A termálvíz fűtési célú hasznosítására a nagyobb igény az 1980-as évek elején merült fel, amikor a Termál Hotel és a mellette lévő étterem megépítését tervezték. A Hotel elsősorban azzal a céllal épült, hogy a fürdő vendégeit télen-nyáron kultúrált körülmények között tudja fogadni. Ezért a fedett gyógyfürdő és a hotel között zárt, fűtött összekötő folyosó is épült, melyen keresztül a hotel vendégei fürdőköpenyben megközelíthetik a fürdő létesítményeit. A beruházó hotel temperálását - természetesen - központi fűtéssel kívánták biztosítani. A tervezőtől két energiahordozó biztosítását kérte a beruházó. Az egyik energiahordozóként a termálvizet, míg tartalékként tüzelőolajat jelöltek meg.
Úgy tűnt, hogy a beruházás időszakában nem bíztak a geotermikus energiában, mondván, a kút kimerülhet, elvízkövesedhet stb. Talán csak egyet felejtettek el. A vendégek a gyógyfürdő miatt, a gyógyulás érdekében utaznak a településre és veszik igénybe a szálloda szolgáltatásait. Ha a termálvíz "megszűnik" akkor vendég nem jön a hotelbe. Ezért a fűtési hőközpontba a tartalékenergia biztosítása érdekében olajtüzelési rendszert is terveztek, két olajtüzelésű, melegvizes kazánnal. Az épületen kívül alakították ki a tüzelőolaj-tárolót. A kazánházba a tervező építőelemes hőcserélőket tervezett be, melyen a termálvíz a primeroldalon áthaladva lehűl, és felmelegíti a szekunder oldalon a fűtési meleg vizet. A fűtési meleg vizet szivattyú keringeti a hotelben beszerelt hőleadóin keresztül. A lehűlt termálvíz visszavezetésre kerül a fürdő területére, és balneológiai célra hasznosítják.
A geotermikus energia igazolta nagyszerűségét, nem hagyta cserben az energiaszolgáltatót. A Fürdő közel 25 éve látja el fűtési célú energiahordozóval, termálvízzel a hotel és a szomszédságában lévő étterem központi fűtési rendszerét. Egy gramm olaj sem került felhasználásra a tüzelőolaj-tartályból, egy másodpercig sem üzemelt az olajégő. Az olajtartályt néhány éve elbontották és a helyét rekultiválták. A melegvizes kazánok még a helyükön vannak, de a - Fürdő igazgatójának tájékoztatása szerint - a fűtési központot rövidesen korszerűsítik. Az "élet" bebizonyította, hogy az olajrendszer kialakítására fordított költség fölösleges volt.
Az épület hőközpontjában állítják elő a használati meleg vizet, az álló elrendezésű hőszigetelt tartályban. A meleg víz termelése a tartályba beépített fűtő-csőkígyón keresztül történik. A hőközpontba - mint a felvételen is látható - kazánt már nem építettek be. A gyógyfürdőtől néhány száz méterre a 44. sz. út másik oldalán a háromlépcsős beruházás keretében hozzák létre a Cserkeforrás Lakóparkot. A Lakópark első ütemében közel száz lakást az elmúlt évben adták át. Az épületegyüttesben a lakások mellett üzletek, orvosi rendelők, étterem és éjszakai klub is helyet kaptak. Az exkluzív kialakítású étterem pl. 250 főt képes befogadni. A Lakóparkról eddig leírtak semmilyen különlegességet nem mutatnak a napjainkban felépített átlagos épületegyüttestől. A különlegesség abban a műszaki megoldásban jelentkezik, hogy az épületek fűtését a termálvíz hőenergiájával oldják meg. Ezt a lehetőséget, a természet kincsének hasznosítását vette figyelembe a beruházó. Ennek biztosítása érdekében helyi energiaforrást kerestek, találtak, és a föld mélyéből a Cserkeparkban "felhozták" 1500 méter mélységből a felszínre termálvizet.
A 3. sz. termálkút főbb jellemző adatai a következők:
- Fúrás éve: 2003.
- Talpmélysége: 1504 m
- A víz hőmérséklete: 86 oC
- Vízhozama: 425 l/perc
- Jelenlegi minősítése: termálvíz
A parkban található kútfejet és termeléshez közvetlenül szükséges technológiai egységeket - gáztalanító, szivattyú stb. - egy igazán esztétikus épületben helyezték el, amely illeszkedik a környezetbe. A kút üzembe helyezése óta 3779 m3 vizet termeltek ki a hévízkútból. A mérést a kútfejre szerelt melegvízmérővel oldják meg. A mért termálvíz a fekvő elrendezésű, hőszigetelt gáztalanítóba jut. A gázmentes - több mint 80 oC-os - vizet jelenleg két szivattyú nyomja át a hőszigetelt föld alatti vezetéken a lakópark hőközpontjába, ahol a beépített lemezes hőcserélőn keresztül adja le a fűtéshez szükséges hőmennyiséget az épületek központi fűtési rendszerének.
A termálvíz által leadott, a fogyasztók által felhasznált hőmennyiséget mérőn keresztül regisztrálják. Az eladott hőmennyiség ára a mindenkori gázárhoz képest 10-15%-kal alacsonyabb. A geotermikus energia alkalmazásával a közös költség is alacsonyabb, kedvezőbb lett és lesz. Egyébként ne felejtsük el, hogy a felhasznált geotermikus energia környezetbarát. Alkalmazása során nem szennyezi a levegőt, nincs szén-dioxid, NOx-kibocsátás. Összességében a környezeti terhelés csökken a településen. A beruházás második ütemében ez év végén kerül átadásra 42 lakás és 10 garázs. Ebben az épületben kerül kialakításra egy úszómedence, amelyet majd a lakópark tulajdonosai használhatnak. Az úszómedencét természetesen termálvízzel fogják feltölteni.
A kivitelezés harmadik ütemében további 80 lakás épül, a lakópark fittness-központjával, a rehabilitációs részleggel és a reumatológiával. A Cserkeszőlőn tapasztaltak, látottak jól mutatják, milyen módon lehet a geotermikus energiát komplex módon hasznosítani. Csak a komplex hasznosítás, pl. fűtés és balneológia együttes alkalmazása eredményezhet kedvező gazdasági eredményt. Ebben az esetben már nem kell a lehűlt termálvizet visszasajtolni a rétegbe. Az eredmények, a tapasztalatok több évtizedesek, és ezek birtokában bátran javasolható a geotermikus energia alkalmazása.
Dr. Barcsik József
