Záchranář

Informace pro báňské záchranáře a vedoucí techniky důlních závodů

  • Úvod
  • O webu
  • Kontakty
  • Ke stažení
Jste zde: Domů / Různé / Využití teploty vody z podzemí dolů

Využití teploty vody z podzemí dolů

3.11.2016, Jindřich Lát

Myšlenka využít teplotu vody z podzemí dolů vznikla ve Skotsku. Městská aglomerace Glasgow spočívá z 50 % nad starými důlními díly. V nich jsou značné zásoby vody, která má zvýšenou teplotu. Proto vznikla iniciativa, že by se s pomocí tepelných čerpadel tyto zdroje využily k vytápění domů a objektů.

V Glasgow už řadu let existuje praktické provedení, které zásobuje teplem 16 – 17 domů. Strategie využití tepla z podzemní vody pro širokou lokalitu velkoměsta, vznikla ve vědecké organizaci British Geological Survey Scientists a veřejně ji představil pracovník Společnosti pan Diarmid Campbell. [1].

Toto řešení lze svým způsobem aplikovat i v našich poměrech. V článku se uvádí možnost využít teploty vody z podzemní nádrže v Ostravsko-karvinském regionu. Určitá představa o využití zdroje tepla pro vytápění byla navržena v [2, 3].

Návrh jak využít teplotu vody k vytápění v Ostravě

V současné době máme k dispozici přehled, jak je voda z Ostravsko – karvinských dolů svedena do podzemních nádrží obr. 1.

Z půdorysu tvaru hladiny nádrže v úrovni – 370m pak zjistíme, jaká je zástavba na povrchu a podle toho se rozhodne o situování tepelných čerpadel, aby byla co nejblíže objektům. S rostoucí délkou rozvodu tepla klesá účinnost.

Obrázek 1. Retenční nádrž a komunikace mezi doly OKD. Přepracováno podle. [4]
Víme, že voda z nádrže je slaná, agresivní a systém tepelného čerpadla by poškodila. Proto ji využijeme jenom k ohřátí výparníku. Teplota vody a chemické složení je uvedeno v tabulce 1.

V roce 2015 se vyčerpalo z retenční nádrže Jeremenko 4 950 466 m3 vody. Ta jde zatím bez užitku do Ostravice a svým složením určitě nepřispívá ke kvalitě vodního toku.

Konduktivita, (vodivost), v jednotkách Siemens na jednotku délky, (m, cm) vyjadřuje obsah iontů v roztoku. Pro pitnou vodu je v rozsahu 5 – 50 µS/m. Voda z retenční nádrže vykazuje konduktivitu mnohonásobně vyšší. Až o 6 řádů.

Mořská voda vykazuje konduktivitu okolo 5 S/m.

Voda z retenční nádrže Jeremenko vykazuje hodnotu vodivosti až 1,5 S/m. Z hlediska vodivosti se blíží úrovní mořské vody.

Množství rozpuštěných anorganických solí (RAS) udává součet všech rozpuštěných anorganických minerálních látek. Používá se k vyjádření celkové mineralizace vody.

Zkratka NL znamená Nerozpuštěné Látky, NEL jsou Nepolární Extrahovatelné Látky, laicky by se dalo říct, že jsou to oleje a mastnota (benzín, nafta) obsažená ve vodě.

Teplota vody v retenční nádrži Jeremenko se pohybuje v rozmezí 24,6 až 26,1o C. Všechny uvedené vlastnosti vody z retenční nádrže Jeremenko je nutno zohlednit při návrhu výparníku v antikorozním provedení.

Na obr. 2 je uvedeno, jak se čerpá voda z retenční nádrže.

Obrázek 2. Čerpání vody z retenční nádrže [5]
Doposud se voda z retenční nádrže odvádí do Ostravice.

V příspěvku se navrhuje přivést teplou vodu z podzemí k výparníku a po jejím ochlazení v nádrži kolem výparníku se chladná voda odvede do povrchové vodoteče. Pak se proces výměny vody opakuje. Celý děj bude automatizován na principu teploty. Když poklesne teplota v nádrži kolem výparníku, odpustí se vypočtená zásoba vody z nádrže kolem výparníku, uvede se do činnosti čerpadlo výtlačného potrubí, a otevře přívod teplé vody do nádrže výparníku. Po doplnění nádrže kolem výparníku teplou vodou se proces čerpání vody přeruší a odčerpává se jen zásoba vody v retenční nádrži potřebná k udržení stanovené hladiny.

Tímto uspořádáním, kdy je možno využít teploty vody z podzemí, se zvýší účinnost tepelného čerpadla, dle obr. 3.

Běžně se pro instalaci tepelného čerpadla v systému teplé vody musí zřídit hlubinný vrt, nebo zemní výkop pro položení potrubí k ohřevu vody. Taková investice v dané situaci odpadá.

Způsob uvedený v článku, na příkladu jámy Jeremenko, by bylo možné aplikovat i v jiných oblastech Ostravsko-karvinského revíru.

Obrázek 3. Průběh teploty v tepelném čerpadle před a po využití vody z podzemí [6]
Podle obr. 1, měly být ponornými čerpadly vybaveny i Přívoz jáma 00-2, Hlubina jáma 2, Heřmanice jáma 3. Bohužel tento záměr se neuskutečnil. Uvedené 3 jámy jsou likvidovány. Jejich obnova pro čerpání je vyloučena.

Námět zřídit v oblastech s možným využitím teplé vody z podzemí hlubinný vrt pro čerpání teplé vody je finančně náročný.

1m vrtu, by mohl dosáhnout částky 1 800 až 3 000 Kč. [7]. Pro vrt hluboký 600m tedy až 1,8 mil. Kč.

Po zjištění geologických podmínek v oblasti by se pak ekonomická bilance upřesnila. Z kalkulátoru pro tepelné čerpadlo se dá zjistit, že pro vytápění plochy 3 000 m2, v situaci jámy Jeremenko by pořizovací náklady činily 3 135 634 Kč. [8].

Pokud by se zřizoval hlubinný vrt, dosáhly by náklady 4,9 mil. Kč.

Nezanedbatelným a mimořádně významným přínosem návrhu je okolnost, že tímto řešením nevzniknou pro vytápění objektů žádné polutanty. Přínos pro zkvalitnění ovzduší a ochrany zdraví obyvatelstva je nevyčíslitelný.

Zvýšení účinnosti tepelného čerpadla podle obr. 4, jako poměr rozdílu 450 ku 10 pro běžné uspořádání, nebo 450 ku 120, s využitím teplé vody z retenční nádrže. Dostaneme poměr p=(45-1)/(45-12)=1,3.

Teoreticky by se účinnost tepelného čerpadla s využitím teplé vody z podzemí dolů, mohla zvýšit 1,3 krát, oproti klasickému provedení.

 

Literatura:

[1] http://www.thenakedscientists.com/HTML/content/interviews/interview/2231/ [cit. 10. 09. 2012].

[2] Cibulcová, A.: Analýza využití starých důlních děl se zřetelem k Ostravské aglomeraci. Teze doktorské disertační práce VŠB – TU Ostrava 2015.

[3] Trčková, H.: Hodnocení škod na životní prostředí při těžbě a využití nerostných surovin. Doktorská disertační práce, VŠB – TU, Ostrava 2015.

[4] Některé poznatky ze studie hydrogeologických propojení mezi ostravskou a oderskou částí zatápěné ostravské dílčí pánve [online]. www. slon.diamo.cz, [cit.2015-01-27]. Dostupný na www: http://slon.diamo.cz/hpvt/2003/sekce_z/PZ08%20P.htm.

[5] Interní materiály poskytnuté st. p. Diamo.

[6] http://heatpumps.co.uk/heatpumpcalculator.html [cit. 02. 05. 2016].

[7] http://home.costhelper.com/well-drilling.html [cit. 02. 05. 2016].

[8] http://www.mastertherm.cz/kalkulacka-uspor [cit. 02. 05. 2016].

Související články:

  1. Možnosti využití metanu z uzavřených dolů
  2. Osm zatčených po zatopení dolu v JZ Číně
  3. Záchranáři ZBZS Hamr v podzemí DORRu č. 1
  4. Setkání záchranářů Dolu Ludvík
  5. Využití opuštěných důlních děl pro vědecké účely

Kategorie:Různé Štítky:Ostrava, VŠB-TU Ostrava

Nejčtenější tento týden

Rubriky

  • Historie (51)
  • Jiné nehody v hornictví (33)
  • Mezinárodní spolupráce (27)
  • Nezařazené (42)
  • Plánované zásahy BZS (14)
  • Různé (178)
  • Technika (51)
  • Výbuchy (30)
  • Výročí a vyznamenání (49)

Licence

Licence Creative Commons

Obsah webu podléhá licenci Creative Commons Uveďte autora-Neužívejte komerčně 3.0 Česká republika

Další funkce

  • Přihlásit se
  • Zdroj kanálů (příspěvky)
  • Informace o souborech cookies

Copyright © 2023 · Outreach Pro on Genesis Framework · WordPress · Log in

[ Placeholder content for popup link ] WordPress Download Manager - Best Download Management Plugin

Spravovat Souhlas s cookies
Používáme cookies k optimalizaci našich webových stránek a našich služeb.
Funkční Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel umožnění použití konkrétní služby, kterou si odběratel nebo uživatel výslovně vyžádal, nebo pouze za účelem provedení přenosu sdělení prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Předvolby
Technické uložení nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány odběratelem nebo uživatelem.
Statistiky
Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely. Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely. Bez předvolání, dobrovolného plnění ze strany vašeho Poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany nelze informace, uložené nebo získané pouze pro tento účel, obvykle použít k vaší identifikaci.
Marketingové
Technické uložení nebo přístup je nutný k vytvoření uživatelských profilů za účelem zasílání reklamy nebo sledování uživatele na webových stránkách nebo několika webových stránkách pro podobné marketingové účely.
Spravovat možnosti Spravovat služby Spravovat dodavatele Přečtěte si více o těchto účelech
Předvolby
{title} {title} {title}