Izgalmas tematikával folyik a Magyar Mérnöki Kamara Energetikai Tagozata és Szilárdásvány Bányászati Tagozat Geotermikus Szakosztálya Megújuló energiák – geotermikus energia mesteriskolája.

A fenti szervezetek a mesteriskolát a megújuló energiaforrások 2010–2020 közötti hasznosítására, ezen belül a geotermikus energia közvetlen és hőszivattyús hőellátására a Nemzeti Cselekvési Tervben előirányzott gyors és jelentős fejlesztésének elősegítése érdekében vezetik.

Az egyéves képzésben résztvevők korszerű, naprakész elméleti és gyakorlati ismereteket szereznek a geotermikus energiatermelés és hasznosítás geológiai, energetikai, gazdasági és környezeti kérdéseiről, minden vonatkozásban szem előtt tartva az energiaellátás rendszerét. Megismerik Magyarország geotermikus természeti adottságait, a geotermikus energia földtani hátterét, a geotermikus energia kinyerési technológiáit, a mélyfúrást és kútkiképzést, a hévíztermelést és a geotermikus rendszerek áramlás és hőátviteli viszonyait.

A geotermikus energia hasznosítása kapcsán a mesteriskola ismerteti az épületek fűtési, illetve hűtési hőigényét és ellátási lehetőségeit, ezen belül a termálvíz közvetlen hasznosítását, a talaj, a levegő és a felszíni vizek hőszivattyús hasznosítását, a hőszivattyúzás berendezéseit és energetikáját. A résztvevők megismerkednek a közvetlen és a hőszivattyús megoldás több hazai példájával. A geológiai és az energetikai kérdéseket kiegészítik a gazdaságosság és a támogatás, a környezetvédelem témakörei, valamint a villamosenergia-ellátáshoz és a szabályozáshoz szükséges villamos ismeretek.

A mesteriskoláról részletes tájékoztatást az MMK www.mmk.hu honlapja ad.

A mesteriskola szakmai szervezői:

A mesteriskola tanterve

1. félév:

2. félév:

A tantárgyak programja

Megújulók az energiaellátás rendszerében

Végenergia-igények, energiafajták: tüzelő, hő, villamos energia, üzemanyag; energiafogyasztók: termelők, lakosság-épületek, közlekedés. Primerenergia-felhasználás, kimerülő energiák: fosszilis és nukleáris energiaforrások; megújuló energiák: biomassza, geotermikus energia, napenergia, víz- és szélenergia. Energiaátalakítás: közvetlen, kapcsolt és hőszivattyús energiatermelés. Energiaellátás fő célkitűzési: energiatakarékosság, hatékonyság optimális energiaszerkezet. Megújuló hasznosításának értékelése, fajlagos földgázkiváltás. Megújulók a Nemzeti Cselekvési Tervben. a hő- és villamosenergia-ellátásban. Az épületek végenergia-igénye és primerenergia-felhasználása. A geotermikus energia hőmérsékletszintje és hasznosítási lehetőségei.

Helyzetkép a világ geotermikus iparáról

A geotermikus energia helye a megújuló energiák között. A geotermikus energia, mint korlátozottan megújuló energiaforrás. A világ geotermikus energia készletei és azok területi eloszlása. Készlet kategóriák. Geotermikus alapú elektromos energia termelése a világon. Közvetlen hőhasznosítás a világban és Magyarországon. Jövőbeni tendenciák.

A geotermikus energia földtana

A geotermikus energia eredete és földtani kapcsolta. Földi hőáram és geotermikus gradiens. Porozitás, permeábilitás. Tektonika és a litoszféra lemezek mozgása. A felszín alatti vizek tulajdonságai és minősége. A felszín alatti vizek osztályozása. Szivárgástani alapismeretek. A Darcy-egyenlet alkalmazása. Üledékes és repedezett tárolók. Radioaktivitás és földi hő. Konvektív és konduktív fűtésű tárolók. Túlnyomásos rendszerek. Mesterségesen kialakított tárolók, HDR és EGS rendszerek. Esettanulmányok. Alapvető geofizikai mérések. Geotermikus rezervoárok feltárásának stratégiája.

Geotermikus fúrás

A fúróberendezés részegységei. Az emelő rendszer, emelőmű, korona és szállító csigasor, fúrókötél, fúróárbóc bemutatása. A mélyfúrás folyamata. Fúrási paraméterek meghatározása. Mélyfúrási iszapok, iszapmérnöki tudnivalók. Iszaptisztító eszközök. Kútkiképzés. Visszasajtoló kutak kiképzése. Kútvizsgálatok.

Hévíztermelés

Fluidumok termodinamikai tulajdonságai. Hévíztermelési módok: a víztest rugalmas tágulásával, szabadon felszálló és búvárszivattyúval termeltetett kutak. Gázlift. Termelés vízvisszasajtolással. Tároló és termelő kút funkciói, együttműködésük. Kutak jelleggörbéi. Kút és búvárszivattyú együttműködése. Felszíni termelő berendezések. Hőcserélő, szeparátor, szűrő.

Áramlás és hőátvitel a geotermikus rendszerekben

Áramlás geotermikus tárolókban. Áramlás és hőátvitel kutakban. Energiamérleg-egyenletek. A hővezetés differenciálegyenlete. Egyszerű analitikus megoldások: sík fal, hengerszimmetrikus eset. Tranziens hővezetés hengerszimmetrikus esetben. Hőátadás: kényszer- és szabad konvekció. Eredő hőátviteli tényező. Hőátvitel kutakban. Geotermikus energiatermelő rendszerek élettartama. Hidegfront terjedése a besajtoló és a termelő kút között. Hőtermelés víztermelés nélkül. Hőcserélő kutak. HDR rendszerek.

A termálvíz közvetlen hőhasznosítása

A geotermikus energia közvetlen hőhasznosításának módjai, lehetőségei, korlátai. LINDAL diagram. Többlépcsős geotermikus energiahasznosítás. Távfűtés és használati melegvíz-szolgáltatás, távhőrendszerek hőmérsékletszintjei, közvetlen és hőcserélős rendszerek, hőtárolás.. Ipari hőhasznosítás. Mezőgazdasági hőhasznosítás: üvegházak, fóliasátrak, levegőfűtése, talajfűtése. Szárítóberendezések. Állattartó telepek, halastavak. Klimatizálás. Balneológia.

A hőszivattyúzás energetikája

A hőszivattyúzás lehetőségei a földhő-hasznosításban. A talajhő, a levegő és a felszíni, hulladék vizek hőszivattyúzása, a termálvíz-hasznosítás fokozása hőszivattyúkkal. A hőszivattyúk rendszerstruktúrája, az egyes alrendszerek felépítése és jellemzői. A hőszivattyúzás energetikai mutatói, fajlagos fűtési tényező és évi átlagos fűtési tényező, fajlagos primerenergia-felhasználás. A földhő-hasznosítás hatásfoka. A hőszivattyúzás körfolyamata, az egyes alrendszerek veszteségmentes és valóságos folyamatai és energetikai jellemzői. A hőszivattyús rendszerek hőcserélőinek optimalizálása. Abszorpciós és gázmotorhajtású hőszivattyúk. Fűtés és hűtés megoldásai, trigeneráció.

Hőszivattyú berendezések

Gőz- és gázközegű hőszivattyúk. Hűtőközegek fajtái. A hűtőközegekkel szemben támasztott követelmények. Elpárologtatók. Kialakítás levegő, folyadék hűtésére, méretezés. Jellemző típusai, megválasztásuk szempontjai. Hűtőközeg adagoló, feladat, jellemző típusok, megválasztásuk szempontjai. Kondenzátorok, jellemző típusai, megválasztásuk szempontjai. Kompresszor, a hűtőkompresszor sajátos jellemzői, nyitott, hermetikus kialakítás, alkalmazási korlátok. Kiegészítő elemek. Védelmi rendszer. Hőszivattyú üzeme változó külső feltételek mellett. Hőteljesítmény szabályozása kompresszoros hőszivattyúknáll.

Hőszivattyúk alkalmazása, példák

Talajkollektoros és talajszondás hőszivattyúk kialakítása és jellemzői. Talajkutas hőszivattyúk. Levegőhőszivattyúk kültéri és beltéri egységei, üzemviszonyai a külső hőmérséklet függvényében. Felszíni vizek hőszivattyúzása. Termálfürdők elfolyó vizének hőszivatyúzása. A hőszivattyúk primer és szekunder oldali illesztése, Monovalens és bivalens üzemű hőszivattyúk. Hazai példák, esettanulmányok.

Gazdaságosság, környezet, támogatás

Energetikai berendezések gazdasági számításai, változatok összehasonlításának módszerei az évi költségek, a nettó jelenérték, belső megtérülési ráta és cash flow számítás alapján. Különböző hőellátási módok közvetlen és közvetett levegőkörnyezeti hatásainak összehasonlító vizsgálata, a hatásvizsgálat módszertana, lokális és globális (üvegház) hatások. A megújuló energiaforrások felhasználásának társadalmi szintű haszna, a társadalmi célokhoz való hozzájárulás mértéke, az állami támogatás célszerű nagyságának meghatározása.

Villamos ismeretek

Alapvető villamos energetikai ismeretek: A villamos energia termelésének, szállításának és elosztásának áttekintése

A teljesítmények egyensúlya, az üzemeltetés alapfeladatai, a fogyasztói teljesítményigény változásai. A teljesítmény-átvitel korlátai. Feszültség- és szinkron stabilitás. A feszültség- és meddőteljesítmény szabályozás alapkérdései. A diszperz energiatermelés és megújuló energiaforrások kihatásai a rendszer stabilitásra és szabályozásra.

Feszültségminőség jellemzők (frekvencia, feszültségváltozás, -ingadozás -letörés és aszimmetria, harmonikus torzítás). A szolgáltatás minősége, megbízhatósága.

Hajtások hálózatbarát hálózati áramirányítóinak kapcsolása, működése és szabályozása. Villamos hajtások és elektronikus berendezések konstrukciója, zavarvédelme. Feszültséginverteres hajtások alkalmazása.