Друга информация
Съдържание
Въведение
I.1 Геотермална вода – употреба в бита и индустрията
I.2 Схеми за използване на геотермална вода
I.3 Методи за оценка на потенциала на геотермалния източник
Вариант I – Схема с топлообменник (директно използване)
II.1 Избор на схема
II.2 Топлинни пресмятания
II.3 Икономически анализ

II.4 Разход на геотермална вода
II.5 Анализ на резултатите
Вариант II – Схема с термопомпи (индиректно използване)
III.1 Избор на схема
III.2 Топлинни пресмятания
III.3 Изчисления на мощност и КПД
III.4 Икономически анализ
III.5 Разходи за отопление
III.6 Обобщение на резултатите
Вариант III – Директна схема с подово отопление
IV.1 Схема и принцип на работа
IV.2 Изчисления по санитарни изисквания
IV.3 Икономически анализ
IV.4 Разход на вода и средства
IV.5 Анализ на резултатите
Сравнителен анализ и заключение
V. Сравнителен анализ на трите варианта
Избор на най-икономически изгоден
Използвана литература и приложения
VI. Списък с източници
Приложения I и II

Въведение
Целта на дипломната работа е да се организира енергиен център, който да обезпечава топлинните нужди на жилищен комплекс през отоплителния период. Като енергоизточник да се използва геотермална вода . Жилищният комплекс се намира в град Варна. Комплексът се състои от четири еднакви корпуса с обща разгъната застроена площ- 40 000 m2. Общият отоплителен товар на комплекса е 1 850 000 W. След направения подбор и организиране на енергийния център, да се направи и икономическа оценка на избрания вариант.

Литературен обзор

I.1. Геотермалната вода и нейното използване в промишлеността и бита. Обзор на различните системи и тяхната ефективност.

Поради активна човешка дейност, рискът от глобалното затопляне се увеличава. В следствие от произвеждането на електроенергия и топлинна енергия, се отделят голямо количество парникови газове и твърди частици, които вредят на околната среда.
Най-често срещаният парников газ е въглероденият диоксид и около 32% от този газ се отделят в резултат на прозиводството на топлинна енергия и електроенергия. Увеличаването на цените на енергията и наредбите за намаляване на емисиите на замърсители, са също теми, на които хората все повече обръщат внимание. Използването на алтернативни енергийни ресурси , може да намали разходите за енергия и емисиите на парникови газове. Все повече програми и фондове финансират развитието на енергопреобразуването в тази насока.
От икономическа гледна точка системите, които използват геотермална вода за отопление и битови нужди, ще стават все по-приложими в бъдеще. Големите първоначални инвестиции ще се компенсират от сравнително ниските цени на геотермалната вода, за сметка на тенденцията за повишаване цената на електроенергията. Все повече инвеститори ще залагат на алтернативната енергия, за да може да са конкурентноспособни на пазара.

I.1.1. Общи сведения
На 10км дълбочина под повърхността си, Земята крие енергия 50 000 пъти по-силна от тази на всичките залежи от нефт и природен газ. Това е геотермалната енергия, чийто потенциал нараства от земната повърхност към ядрото нормално с 30°С/km и се изразява с геотермалния градиент. Заради голямата температурна разлика от центъра към повърхността на Земята се пренася топлинен поток от 1021,J годишно[1]. Редица области имат геотермални аномалии с повишен топлинен поток. На места има концентриране на подземни води с висока температура и под голямо налягане или пари. Тя е практически неизчерпаема, екологично чиста и дава алтернатива за доставка на топла вода, за отопление и за производство на електричество на много места по света.

Температурата е ключов показател на геотермалните ресурси, от който зависят възможностите за приложението им. При хидрогеотермалните източници значение имат също така химичният състав, минерализацията и дебитът. Независимо дали са извличани чрез сондажи или са улавяни при естествения им излив, геотермалните ресурси могат да се класифицират според температурата и областта на приложение в две групи. Първата включва ресурси с ниска температура – от 20°С до 100°С, които се използват за отопление, индустриално и оранжерийно производство и лечебни заведения в директна или индиректна схема, в зависимост от химичния състав на източника. Втората група е от източници със средна и висока температура. Тук се отнасят подпочвени води под налягане с температура от 90°С до 180°С. Те могат да се използват за производство на електричество чрез изпарение на органичен флуид или чрез пара, ако температурата е над 120-150°С. Химичният състав и минерализацията имат значение за амортизирането на системите. Геотермалните водни басейни са образувани в така наречените,,депресии‘‘.

I.1.2. Използването на геотермална вода по света и в страната.
През последните години се увеличава броят на държавите, които използват геотермална енергия. Повече от 39 страни по света с население над 750 милиона души са с потенциал да задоволят изцяло енергийните си нужди чрез геотермална енергия. По данни на Международната геотермална асоциация (IGA), за 2010 година 25 страни са използвали геотермалната енергия за електропроизводство. В 5 от тях, тя задоволява повече от 15% от общите енергийни нужди. През 2010 година общата инсталирана мощност от геотермални източници възлиза на 10 717MW и произвежданата електрическа енергия може да посрещне нуждите на над 60 милиона души[1]. Директна употреба на топлината от геотермални източници за не електрически цели има в над 80 страни по света, сред които е и България.
Страната ни е богата на геотермални находища. У нас има над 840 проучени находища с температура до 103°C в около 140 обекта. Общо в страната са регистрирани 136 броя топли минерални извора с различен дебит и температура. Характерна особеност на термалните ни води е, че те са слабо минерализирани, с малък дебит (0.5л/сек-478л/сек) и ниска температура (от 20°С до 101.4°С)[1]. Тези характеристики на потенциала, предопределят начина на използване на геотермалната вода у нас. Техническият потенциал на геотермална вода намира реализация за здравно–хигиенни нужди, комунално–битови, топлофикационни и промишлени нужди, за климатизация и в селското стопанство. Според проучвания само 18% от геотермалната енергия на България се използват, а едва 6% от минералните ни извори са разкрити.
Обособени са 4 основни области с характерни геотермални аномалии в тях[2]:
- Мизийска платформа – характеризира се със сравнително невисока температура. На дълбочина до 1000 м тя се изменя от 20 до 55оС. Характерни аномалии с изразена хидроложка активност в тази област са:
- Свищовски артезиански басейн – прогнозен дебит – 380 л/с и температура 45 ? 50оС
Плевенски басейн – прогнозен дебит 310 л/с и температура 60 ? 110оС
Басейн на р. Янтра – дебит 620 л/с и температура 47оС
Видински басейн – дебит 160 л/с и температура 45оС
Област Дългоделци – Козлодуй (температура 90оС)
Камчийско понижение (температура 40оС)
Девински басейн (30 ? 55оС)
- Предбалкан – областта се характеризира със спокойно и хомогенно термично поле. Характерни аномалии:
- Севлиевска област
- Деветакиевска област – температура 55оС
- Чиренска структура
- Средногорска тектонска зона – характеризира се с разломен тип на термичните аномалии. Поради дълбочината на разломите е налице повишен топлинен поток. По-големи аномални зони са:
Айтоска гребенова структура (40оС)
Стралджанска гребенова структура (55 ? 77оС)
Казанлъшки монолитен гребен (55 ? 75оС)
Софийски гребен (37 ? 70оС)
Панагюрско – Хисарска област (40 ? 55оС)

За голяма част от тези аномалии, в дълбочина са отложени скали с нисък коефициент на топлопроводност, който действа като топлоизолатор (екран) и по-този начин се запазва висока температура в дълбочина.
- Рило – Родопски масив – тази област е с най-голям брой термични аномалии. Има високотемпературни полета (температура над 70оС), среднотемпературни полета ((50 ? 70оС) и нискотемпературни полета (30 ? 50оС). Към първата група ресурси се отнасят около 10 бр. Находища, между които по-важни са:
- Сапарева баня – температура около 100оС
- Ерма река – 75оС
- Велинград – 77оС
- Сандански - 75оС
- Левуново - 85оС
- Рупиите - 85оС
Към среднотемпературните находища като по съществени могат да се отнесат: Девин - 43оС и с. Баня - 54оС. Геотермалното находище в с. Мусомище с температура 22оС и дебит 1000л/с, се отнася към нискотемпературните находища.