The fresh waters of the Krakow region as the lower source for heat pumps

• Autorzy: Uliasz-Misiak B. , Winid B. , Chodań E.

Identyfikatory

DOI

10.7494/drill.2018.35.1.187

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Krakow is a city facing a big problem with air pollution, the use of energy accumulated in groundwater may contribute to reducing emissions of gases and dust to the atmosphere. The article analyzes the possibilities of using groundwater made available with intakes located in Krakow. Estimated water temperatures were ranging from 7.9 to 9.7°C. The thermal power that can be obtained in groundwater varies for individual intakes and allows for obtaining thermal outputs from 0.395 to 1108.035 kW, according to calculations. The analysis of groundwater chemistry in the Krakow region and their comparison with the recommendations of heat pump manufacturers indicates that the use of water as a lower heat source may in some cases cause technical problems.

Słowa kluczowe

EN

groundwater; heat pump; temperature; thermal power; Krakow

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: AGH Drilling, Oil, Gas
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 35, no. 1
• Strony: 187--200
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Uliasz-Misiak B.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas, Krakow, Poland

autor

Winid B.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas, Krakow, Poland

autor

Chodań E.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Aleksandrowicz S.W.: Budowa geologiczna okolic Tyńca. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 152, 1960, pp. 5–79.
• [2] Buczyński S.: Evaluation of thermal energy for groundwater in the Cenozoic aquifer of the Fore-Sudetic Block. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 440, 2010, pp. 15–24.
• [3] Chowaniec J., Felisiak I.: Sebha – geneza mineralizacji wód uzdrowiska Mateczny w Krakowie. In: IV Krajowe Spotkanie Sedymentologów – Tradycja a nowoczesność w interpretacjach sedymentologicznych. Kraków, 1995, pp. 60–61.
• [4] Chowaniec J., Freiwald P., Patorski R., Witek K.: Kraków. In: Wody podziemne miast wojewódzkich Polski, Nowicki Z. (Ed.), Informator Państwowej Służby Hydrogeologicznej, Warszawa 2007, pp. 71–89.
• [5] Chruszcz-Lipska K., Winid B., Maruta M., Chmura-Skirlińska A.: The chemistry and quality of water from the artesian wells of the Jurassic aquifer in Krakow. Geology, Geophysics & Environment, 40(4), 2014, pp. 307–318.
• [6] Danfoss: Guideline of Water Quality for copper brazed Plate Heat Exchangers. Available online: http://danfoss.ipapercms.dk/Heating/AutogGen/32152_36033 [access: 12.01.2018].
• [7] Duda R., Haładus A., Witczak S.: Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000, ark. Kraków. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 1997.
• [8] Dynowska I.: Stosunki wodne miejskiego województwa krakowskiego. Folia Geogr. s. Phys., vol. 13, 1980, pp. 51–73.
• [9] Dżułyński S.: Tektonika południowej części Wyżyny Krakowskiej. Acta Geologica Polonica, 3, 1953, pp. 325–440.
• [10] EN 12502-2:2004. Protection of metallic materials against corrosion – Guidance on the assessment of corrosion likelihood in water distribution and storage systems – Part 2: Influencing factors for copper and copper alloys. European Committee for Standardization, 2004.
• [11] Kapuściński J., Rodzoch A.: Geotermia niskotemperaturowa w Polsce i na świecie, Stan aktualny i perspektywy rozwoju, Uwarunkowania techniczne, środowiskowe i ekonomiczne. Ministerstwo Środowiska, Warszawa 2010, pp. 140.
• [12] Kasprzak A., Motyka J., Wardas-Lasoń M.: Changes in the chemical composition of groundwater in quaternary aquifer in old Krakow, Poland (years 2001–2012). Geology, Geophysics & Environment, 39(2), 2013, pp. 143–152.
• [13] Kędzierski M., Kołodziej B., Hoffmann M., Machaniec E., Stworzewicz E., Szulc J.: Sesja terenowa B : budowa geologiczna i paleontologia regionu krakowskiego : dolny perm, środkowa i górna jura, górna kreda. In: XXII Konferencja Naukowa Sekcji Paleontologicznej Polskiego Towarzystwa Geologicznego „Aktualizm i antyaktualizm w paleontologii”, Tyniec, 2013.
• [14] Kleczkowski A.S. (Ed.): Mapa obszarów Głównych Zbiorników Wód Podziemnych (GZWP) w Polsce wymagających szczególnej ochrony, 1:500 000. AGH, Kraków 1990.
• [15] Kleczkowski A.S.: Wody podziemne w okolicach Krakowa – potencjał i zagrożenia. In: Przewodnik III Konferencji Sozologicznej – Sozologia na obszarze antropopresji – przykład Krakowa. AGH, Kraków 1993, pp. 35–38.
• [16] Kleczkowski A.S.: Kształtowanie chemizmu czwartorzędowych wód podziemnych Krakowa 1870–2002; tendencje dalszych zmian. Wyd. WGGiOE AGH, Kraków 2003.
• [17] Kleczkowski A.S., Myszka J.: Hydrogeologia regionu Krakowa. Przew. 60. Zjazdu Pol. Tow. Geol., 1989, pp. 162–179.
• [18] Kleczkowski A.S., Myszka J., Solecki T., Stopa J.: Krakowskie artezyjskie zdroje wód pitnych z wapieni jury. AGH, Kraków 1994.
• [19] Kowalczyk A., Rubin H., Wagner J., Rubin K., Motyka J., Różkowski J., Pacholewski A.: Subregion środkowej Wisły wyżynny część zachodnia. In: Charakterystyka hydrogeologiczna regionów wodnych. In: Hydrogeologia regionalna Polski, B. Paczyński, A. Sadurski (Eds), t. 1, Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 2007, pp. 159–174.
• [20] Kowalski J.: Mapa hydrogeologiczna Polski, 1:50 000, ark. Niepołomice. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 1997.
• [21] Lund J.W.: Direct heat utilization of geothermal resources. Geo-Heat Center Bulletin, 17, 1996, pp. 14–28.
• [22] Majorowicz J.: Obraz pola cieplnego ziemi w obszarze Polski. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 44(2–3), 1974, pp. 425–445.
• [23] Matyszkiewicz J.: Stromatactis cavities and stromatactis – like cavities in the Upper Jurassic carbonate buildups at Młynka and Zabierzów (Oxfordian, Southern Poland). Annales Societatis Geologorum Poloniae, 67, 1997, pp. 45–55.
• [24] Matyszkiewicz J., Kochman A., Dus A.: Influence of local sedimentary conditions on development of microbialites in the Oxfordian carbonate buildups from the southern part of the Kraków–Czestochowa Upland (South Poland). Sedimentary Geology, 263–264, 2012, pp. 109–132.
• [25] Motyka J., Postawa A., Witczak S.: Wtórne zanieczyszczenie wód podziemnych przez zasolone wody Wisły na przykładzie kamieniołomu „Zakrzówek” w Krakowie. In: Zasolenie rzeki Wisły: 114–120. Sekcja Ochr. Jakości Wód Kom. Gosp. Wodnej PAN, Kraków 1994.
• [26] Moya P., Nietzen F., Rivera E.S.: Development of tne neutralization system for production wells at the Miravalles Geothermal Fild. In: Proceedings World Geothermal Congress Antalya – Turkey, 2005.
• [27] Nałęcki T.: Antropogeniczne zagrożenia jakości wód podziemnych subzbiornika Bogucice (GZWP 451). In: Metodyczne podstawy ochrony wód podziemnych, Kleczkowski A.S. (Ed.), AGH, Kraków 1994.
• [28] Opondo K.M.: Corrosive species and scaling in wells at Olkaria, Kenya and Reykjanes, Svartsengi and Nesjavellir, Iceland. United Nations University Geothermal Training Programme 2006 – Report 2, Iceland, 2007.
• [29] Oszczypko N.: Powstanie i rozwój polskiej części zapadliska przedkarpackiego. Przegląd Geologiczny, 54(5), 2006, pp. 396–403.
• [30] Pazdro Z., Kozerski B.: Hydrogeologia ogólna. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa, 1990.
• [31] Peryt T.: Zarys budowy geologicznej zapadliska przedkarpackiego. In: Atlas geotermalny zapadliska przedkarpackiego, W. Górecki (Ed.), Wyd. KSE AGH, Kraków, 2012, pp. 24–36.
• [32] Rafferty K.D.: Scaling in Geothermal Heat Pump Systems. Klamath Falls, OR, Geo-Heat Center; 1999, pp. 63.
• [33] Rafferty K.D.: Scaling in geothermal heat pump systems. Geo-Heat Center Bulletin, 21, 2000, pp. 11–5.
• [34] Różkowski A., Chmura A., Siemiński A. (Ed.): Użytkowe wody podziemne Górnośląskiego Zagłębia Węglowego i jego obrzeżenia. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 159, 1997.
• [35] Rutkowski J.: Budowa geologiczna regionu Krakowa. Przegląd Geologiczny, 37(6), 1989, pp. 302–308.
• [36] Rutkowski J.: Szczegółowa mapa geologiczna Polski wraz z objaśnieniami, 1:50 000, ark. Kraków. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 1993.
• [37] Rybicki S., Krokoszyński P., Herzig J.: Charakterystyka warunków geologiczno- -inżynierskich podłoża Krakowa z uwzględnieniem nawarstwień historycznych. Geologia, 35(1), 2009, pp. 57–65.
• [38] Viessmann: Technical guide. Available online: http://www.viessmann.com/web/ poland/pdf-90.nsf/d11f2c49cc3ec42dc12571c00001f964/6693a329ae404c04c 1257 b490015c92d/$FILE/WP#20Vitocal#20300,#20350#20(05,2005).pdf, 2005 [access: 12.01.2018].
• [39] Witek K.: Rozpoznanie hydrogeologiczne stropu utworów miocenu zapadliska przedkarpackiego między Krakowem a Tarnowem. Przegląd Geologiczny, 28(1), 1984, pp. 131–142.
• [40] Zuber A., Grabczak J.: Badania izotopowe wód podziemnych Krakowa i okolic. In: Budowa geologiczna, warunki hydrogeologiczne i geotechniczne podłoża Krakowa, AGH, Kraków 1991, pp. 51–58.
• [41] Zuber A., Weise S.M., Motyka J., Osnabrück K., Różański K.: Age and flow pattern of groundwater in a Jurassic limestone aquifer and related Tertiary sands derived from combined isotope, noble gas and chemical data. Journal of Hydrology, 286, 2004, pp. 87–112.
• [42] Żaba J.: The structural evolution of the Lower Paleozoic succession in the Upper Silesian Block and Małopolska Block border zone (Southern Poland). Prace Państwowego Instytutu Geologicznego, 166, 1999, pp.1–162.
• [43] http://www.pogodynka.pl/polska/daneklimatyczne/ [access: 12.01.2018].

Uwagi

EN

This work was supported by the Ministry of Science and Higher Education; statutory works AGH University of Science and Technology, Faculty of Drilling, Oil and Gas no. 11.11.190.555

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).