Ciepło z odwiertów
Ekologia.pl Środowisko Odnawialne źródła energii Ciepło z odwiertów

Ciepło z odwiertów

Na obszarze Polski wykonano kilka tysięcy otworów wiertniczych. Najwięcej z nich służyć miało eksploatacji ropy naftowej lub gazu ziemnego. Wiele złóż, zwłaszcza w Karpatach, jest już wyczerpanych, albo ich zasoby są na ukończeniu.

Zgodnie z wymogami prawa, odwierty nie wykorzystywane powinny zostać zlikwidowane. Zarówno wiercenie otworów, jak też ich likwidacja, są bardzo kosztowne. Bardzo istotnym jest również fakt, iż odwierty starych karpackich złóż znajdują się często w bezpośrednim sąsiedztwie obiektów budowlanych, które ogrzewane są kosztownymi lub szkodliwymi dla środowiska paliwami.

Celem prac badawczych prowadzonych przez zespół prof. Andrzeja Goneta z Wydziału Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH w Krakowie, było określenie efektywności wykorzystania takich odwiertów, jako źródła czystej ekologicznie energii cieplnej.

Wyniki tych badań doprowadziły do opracowania sposobu adaptacji odwiertów na otworowe wymienniki ciepła oraz pozwoliły na określenie warunków i parametrów eksploatacji ciepła geotermicznego. Adaptacja wyeksploatowanych odwiertów na wymienniki otworowe umożliwia wykorzystanie górotworu jako źródła albo magazynu ciepła i może lokalnie zredukować emisję produktów spalania.

Rekonstrukcja odwiertów na otworowe wymienniki ciepła polega na częściowej ich likwidacji. W jej ramach należy uszczelnić interwały, w których występuje bezpośredni kontakt ze strefą złożową. Następnie należy wyposażyć odwiert w wewnętrzną kolumnę rur i głowicę cyrkulacyjną.

Na podstawie analiz stwierdzono, że maksymalny strumień energii cieplnej eksploatowanej z wierzchnich warstw skorupy ziemskiej zależy od: własności termicznych skał, gradientu geotermicznego i naturalnego ziemskiego strumienia ciepła, filtracji w warstwach wodonośnych oraz od technologii i czasu eksploatacji.

Zasadność i opłacalność wykorzystania odwiertów jako wymienników otworowych wzrasta, gdy:
? mała jest odległość od odbiorcy ciepła,
? długi jest czas wykorzystywania źródła ciepła oraz wysoki stopień jego obciążenia,
? system grzewczy odbiorcy wykorzystuje ciepło niskotemperaturowe,
? wysokie są ceny innych nośników energii.

Pierwszy etap wykorzystania źródła ciepła wiąże się z poniesieniem wysokich nakładów inwestycyjnych, co charakterystyczne jest dla niekonwencjonalnych źródeł energii. Etap ten może być związany z realizacją przez przedsiębiorcę likwidacji odwiertów. Koszt drugiego etapu eksploatacji, związanego z produkcją czystej energii, wynika jedynie z zasilania pompy ciepła oraz pompy obiegowej.

Przeprowadzona analiza techniczno-ekonomiczna pracy dotyczyła możliwości adaptacji na otworowe wymienniki ciepła odwiertów Kopalni Iwonicz, które przeznaczone są do likwidacji. Mogą one zasilać częściowo położone w uzdrowisku sanatorium w czyste ekologicznie ciepło. Analiza wskazuje na celowość zaadaptowania odwiertów na wymienniki ciepła do ogrzewania wody użytkowej. Na tej podstawie można wnioskować, że w innych przypadkach, korzystniejszych
ze względu na lokalizację odwiertów, opłacalność wykonywania wymienników otworowych może być większa – zwłaszcza kiedy alternatywą jest likwidacja odwiertów.

Sprawy Nauki

4.8/5 - (13 votes)
Subscribe
Powiadom o
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments