Základy geotermální energie

Teplotní režim v zemském masivu závisí na hloubce. Zatímco využitelné teplo v přípovrchové zóně do 20 m hloubky je výlučně určováno slunečním zářením a infiltrací, má tepelný tok z nitra země silnější vliv na zařízení v hloubkách od 20 do 100 metrů. Počínaje touto zónou lze zaznamenat nárůst teplot v důsledku "teplotního gradientu" od 3 do 4 K na každých 100 m hloubky (střední hodnota pro Německo). V hloubce 400 m může dosahovat hodnoty cca 20 °C.

V hloubkách několika kilometrů vládnou výrazně vyšší teploty, využitelné i pro provoz elektráren.  Teplo zde pochází převážně z tepelné vodivosti a radioaktivních procesů zemského jádra. Díky tomu převládají v těchto hloubkách téměř po celý rok konstantní teploty.

Geotermální energie důlních vod

Doly zčásti představují obrovské podzemní dutiny. V důsledku infiltrace nebo nárůstem hladiny hlubokých vod mohou vznikat velké objemy vod, které jsou ovlivňovány geotermální energií. Z důlních vod tedy lze při použití příslušné čerpací techniky získávat velké množství tepla. Energeticky velmi příznivé je jejich využití pro chlazení budov. V důsledku rozdílných podmínek v dolech existuje celá řada nejrůznějších vod a koncepcí jejich geotermálního využití.

Logo des „Europäischen Fonds für regionale Entwicklung“ auf der linken Seite; Logo des Kooperationsprogrammes „Freistaat Sachsen - Tschechische Republik 2014 - 2020“ auf der rechten Seite
GEOTERMÁLNÍ ENERGIE
Energie z nitra Země

VODAMIN II

Za podpory Programu spolupráce Česká republika - Svobodný stát Sasko 2014 - 2020 má dojít k odbourání překážek, způsobených hranicí a zvýšena kvalita života v pohraničí. Projekt VODAMIN II („Voda", "mine" - důl) se jako nástupce projektu VODAMIN zabývá zlepšením ochrany povrchových a podzemních vod před vlivem důlních a výsypkových vod. Kromě toho má být zkoumán i geotermální potenciál využití důlních vod.

Monitoring provozních dat

V rámci projektu VODAMIN II realizuje Technická univerzita - Báňská akademie ve Freibergu výzkumy provozních vlastností zařízení pro geotermické využití důlních vod. Konstrukce těchto zařízení závisí v rozhodující míře na struktuře daného dolu. Proto jsou realizovány různé technické koncepce. Za účelem porovnávání efektivity jednotlivých zařízení jsou sbírána a vyhodnocována potřebná provozní data. Tyto výzkumy jsou realizovány na celkem 5 zařízeních v Krušných horách a sice ve Freibergu (Reiche Zeche, zámek Freudenstein a okresní nemocnice) a v Ehrenfriedersdofu (návštěvnická štola - cínový důl a střední škola).

 

 

Teplota důlních vod

Se stoupající hloubkou stoupá obecně i teplota zemského masivu. To je dáno geotermickým hloubkovým stupněm  (v průměru cca 3K /100m). V důsledku toho dochází rovněž je stoupání teploty vody.  V zaplavených šachtách může teplejší voda z větších hloubek stoupat nahoru, díky tomu je možno dosáhnout stavu, který bude energeticky příznivý pro její využití k vytápění.

 

 

Množství průtoku důlních vod

Průtok uvádí, jaký objem důlních vod čerpadla za jednu hodinu vyčerpají. Využitelné množství tepla, případně chladu, závisí vždy na množství dostupné vody. Celoročně dostupný zdroj vody v dole je tedy pro zařízení pro využití geotermální energie důlních vod zásadní.

 

 

Topný faktor zařízení

Topný faktor zařízení popisuje efektivitu daného zařízení. Uvádí, kolik tepla nebo chladu ve vztahu k dodanému množství energie může být během sledového období dodáno. Pro konkrétní energetické vyhodnocení je nutno vyhodnotit veškeré přínosy a náklady za celý procesní řetězec.