Dobór źródła energii dla całorocznego kąpieliska otwartego wykorzystującego wody termalne - studium przypadku

• Autorzy: Pająk L.

Warianty tytułu

EN

Selecting an energy source for an open-air all-year pool complex using thermal waters - a case study

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano skojarzone wykorzystanie dwóch autorskich algorytmów obliczeniowych, w celu doboru optymalnej kompozycji i harmonogramu pracy źródła energii dla kompleksu odkrytych całorocznych basenów rekreacyjno-kąpielowych. Optymalizowaną funkcją celu było osiągnięcie maksymalnej wartości zaktualizowanej netto (NPV) dla środków zabezpieczanych przez inwestora, o które instalacja geotermalna przewyższa porównawcze źródło energii. Porównawczym źródłem energii była instalacja wykorzystująca sieciowy gaz ziemny. Kompleks basenów zlokalizowany został w warunkach południowej Polski, w III. strefie klimatycznej. Obliczenia przeprowadzono dla złożonych warunków geotermalnych, cechujących się wydajnością wód termalnych na poziomie 30 m3/h z głębokości 1900 m p.p.t. (pod poziomem terenu). Określono, że najlepszych efektów pracy źródła można się spodziewać dzieląc całkowitą moc zainstalowaną równo między energię geotermalną (wykorzystywaną bezpośrednio i przy użyciu sprężarkowych pomp ciepła) oraz sieciowy gaz ziemny. Harmonogram pracy zakłada pracę źródła geotermalnego z mocą zainstalowaną przez cały rok, zadaniem gazu ziemnego jest pokrywanie szczytowego zapotrzebowania na moc.

EN

This paper presents the combined use of two calculation algorithms devised by the author in order to select the optimum mix and operating schedule of energy sources for an open-air all-year swimming and recreation pool complex. The objective function to be optimised was the maximisation of the net present value (NPV) of the funds provided by the investor. The geothermal installation was compared to the reference energy source. The reference energy source was an installation powered by network natural gas. The pool complex is situated in the south of Poland, in climate zone III. Calculations were made on the basis of the geothermal conditions assumed, i.e. a thermal water flow rate of 30 m3/h from a depth 1,900 meters BGL (below ground level). It was determined that the optimum operational results could be obtained by dividing the total installed capacity equally between geothermal energy (obtained both directly and using compressor heat pumps) and network natural gas. The operating schedule assumes the operation of the geothermal source at installed capacity throughout the year with natural gas being used to meet peak power demand.

Słowa kluczowe

PL

baseny rekreacyjno-kąpielowe; geotermia; wymiana ciepła; ciepłownictwo; optymalizacja

EN

pools; geothermics; heat exchange; heating; optimisation

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Technika Poszukiwań Geologicznych
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 48, nr 1
• Strony: 63--79
• Opis fizyczny: Bibliogr. [12] poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pająk L.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Zakład Energii Odnawialnej, 30-950 Kraków, ul. Wybickiego 7

Bibliografia

• [1.] ENION Energia, 2008a - Taryfa dla energii elektrycznej ENION Energia Spółka z o.o. z siedzibą w Krakowie dla odbiorców grup taryfowych A, B, C, D, R. ENION Energia Spółka z o.o. z siedzibą w Krakowie, Kraków (Tarriff for the electricity supply, Groups A, B, C, D, R - in Polish).
• [2.] ENION Energia, 2008b - Taryfa dla energii elektrycznej ENION Energia Spółka z o.o. dla odbiorców grup taryfowych G. ENION Energia Spółka z o.o. z siedzibą w Krakowie, Kraków (Tarriff for the electricity supply, Group G - in Polish).
• [3.]ENION Energia, 2009a - Taryfa dla energii elektrycznej ENION Energia Spółka z o.o. z siedzibą w Krakowie dla odbiorców grup taryfowych A, B, C, D, R. ENION Energia Spółka z o.o. z siedzibą w Krakowie, Kraków (Tarriff for the electricity supply, Groups A, B, C, D, R - in Polish).
• [4.] ENION Energia, 2009b - Taryfa ENION Energia Spółka z o.o. dla energii elektrycznej dla odbiorców grup taryfowych G. ENION Energia Spółka z o.o. z siedzibą w Krakowie, Kraków (Tarriff for the electricity supply, Group G - in Polish).
• [5.] Karpacki Operator Systemu Dystrybucyjnego, 2008 - Taryfa dla usług dystrybucji paliwa gazowego. Karpacki Operator Systemu Dystrybucyjnego Sp. z o.o. z siedzibą w Tarnowie, Tarnów (Tarriff for the natural gas supply - in Polish).
• [6.] OLEŚKOWICZ-POPIEL Cz., 2009 - Konwekcja ciepła na płaskich powierzchniach w powietrzu atmosferycznym. Ciepłownictwo. Ogrzewnictwo. Wentylacja nr 2 (Transfer of Convective Heat on Fiat Surfaces in Atmospheric Air - Data Survey - in Polish).
• [7.] PAJĄK L., 2009a - Optymalizacja kompozycji i harmonogramu pracy hybrydowych źródeł energii. Część I. Ciepłownictwo. Ogrzewnictwo. Wentylacja nr 4 (Optimisation of Composition Schedule of Hybrid Energy Sources. Part I - in Polish).
• [8.] PAJĄK L., 2009b - Optymalizacja kompozycji i harmonogramu pracy hybrydowych źródeł energii. Część II. Ciepłownictwo. Ogrzewnictwo. Wentylacja nr 5 (Optimisation of Composition Schedule of Hybrid Energy Sources. Part II - in Polish).
• [9.] PAJĄK L., 2008a - Wymiana ciepła i masy w całorocznych basenach odkrytych - model matematyczny zachodzących procesów. Część I. Ciepłownictwo. Ogrzewnictwo. Wentylacja nr 7-8 (Heat and Mass Exchange for Year-Long Open Swimming Pools - Mathematical Model of Occurring Processes Part I - in Polish).
• [10.] PAJĄK L., 2008b - Wymiana ciepła i masy w całorocznych basenach odkrytych - model matematyczny zachodzących procesów. Część II. Ciepłownictwo. Ogrzewnictwo. Wentylacja nr 9 (Heat and Mass Exchange for Year-Long Open Swimming Pools - Mathematical Model of Occurring Processes Part II - in Polish).
• [11.] PAJĄK L., BUJAKOWSKI W., 2005 - Problematyka wykorzystania wód geotermalnych w odkrytych kąpieliskach całorocznych w warunkach polskich. Ciepłownictwo. Ogrzewnictwo. Wentylacja nr 11 (Application Problems Concerning Geothermal Water in Polish All- Year Outdoor Swimming Pools - in Polish).
• [12.] SPARROW E.M., RAMSEY J.W., MASS E.A., 1979 - Effect of fine width on heat transfer and fluid flow about an inclined rectangular plate. Trans. ASME, Journal of Heat Transfer vol. 101, pp. 199--204.