Planowanie lokalizacji i optymalizacja wydajności instalacji gruntowych pomp ciepła w obiegu zamkniętym za pomocą map geotermicznych. Wyniki projektu TransGeoTherm

• Autorzy: Kłonowski M. , Kozdrój W.

Warianty tytułu

EN

Planning the location and optimization of performance of ground heat pumps installation in closed-loop systems with the support of geothermal mapping. Results of the TransGeoTherm project

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań projektu TransGeoTherm – Energia geotermalna dla transgranicznego rozwoju regionu Nysy. Projekt pilotażowy, zrealizowanego przez Państwowy Instytut Geologiczny–Państwowy Instytut Badawczy oraz Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie. Celem projektu było wsparcie wykorzystania płytkiej, niskotemperaturowej energii geotermalnej za pomocą ogólnodostępnych map geotermicznych. Po analizie danych z 5146 otworów geologicznych i hydrogeologicznych oraz danych geofizycznych dla obszaru o powierzchni około 1000 km² położonego na pograniczu Polski i Saksonii, w rejonie Zgorzelca i Görlitz wykonano geologiczny model podłoża 3D w oprogramowaniu GOCAD® do głębokości około 200 m. W obrębie 75 jednostek wydzielonych na podstawie klasyfikacji litostratygraficznej i właściwości hydrogeologicznych obliczono wartości współczynnika przewodności cieplnej λ. W efekcie opracowano 12 map geotermicznych w cięciach głębokościowych do: 40, 70, 100 i 130 m, ukazujących rozkład przestrzenny średniej wartości współczynnika mocy cieplnej [W/m] i średniej wartości przewodności cieplnej skał λ [W/m∙K], które stanowią pomoc w lokalizacji i optymalizacji wydajności instalacji gruntowych pomp ciepła.

EN

This paper presents the results of the TransGeoTherm – Geothermal Energy for transboundary development of the Nysa Region. Pilot project, implemented by the Polish Geological Institute–National Research Institute and the Saxon State Agency for Environment, Agriculture and Geology for the area of about 1000 km², within the Polish-Saxon transboundary region nearby Zgorzelec and Görlitz. This aimed at enhancing the use of shallow geothermal energy with the support of publically available geothermal maps. The analysis of geological and hydrogeological data of 5,146 boreholes and geophysical data allowed, for the construction of a 3D geological model up to the depth of about 200 m with help of the GOCAD® software. The values of the thermal conductivity λ were determined for 75 units based on their lithostratigraphic classification and hydrogeological parameters. In effect 12 geothermal maps for the depths up to 40, 70, 100 and 130 meters, showing spatial variation of an average heat extraction rate (thermal power coefficient) [W/m] and an average value of thermal conductivity of the rocks λ [W/m∙K] were produced. Those provide valuable support to place and optimize performance of the ground source heat pumps.

Słowa kluczowe

PL

geotermia niskotemperaturowa; modelowanie geologiczne 3D; mapa geotermiczna; gruntowe pompy ciepła; system zamknięty

EN

low-temperature geothermal energy; 3D geological modelling; geothermal mapping; ground source heat pumps; closed loop systems

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Technika Poszukiwań Geologicznych
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 55, nr 2
• Strony: 93--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kłonowski M.

• Państwowy Instytut Geologiczny–Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Dolnośląski Program Bezpieczeństwo Energetyczne, Wrocław

autor

Kozdrój W.

• Państwowy Instytut Geologiczny–Państwowy Instytut Badawczy, Oddział Dolnośląski Program Bezpieczeństwo Energetyczne, Wrocław

Bibliografia

• 1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE.
• 2. BERENT-KOWALSKA G., KACPROWSKA J., MOSKAL I., JURGAŚ A., 2015 — Energia ze źródeł odnawialnych w 2014 r. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa.
• 3. HOFMANN K. (red.), 2014a — Erdwärmesonden. Informationsbroschüre zur Nutzung oberflächennaher Geothermie. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Abteilung Geologie, Projektgruppe Geothermie. Dresden.
• 4. HOFMANN K. (red.), 2014b — Geothermieatlas Sachsen Allgemeine Erläuterungen zum Kartenwerk der geothermischen Entzugsleistungen im Maßstab 1 : 50 000 GTK 50. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Abteilung Geologie, Projektgruppe Geothermie. Dresden.
• 5. HOFMANN K., 2014 — Geothermische Karten – Die praktische Anwendung für Jedermann. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Abteilung Geologie, Projektgruppe Geothermie. Dresden (materiały niepublikowane).
• 6. KAPUŚCIŃSKI J., RODZOCH A., 2006 — Geotermia niskotemperaturowa w Polsce – stan aktualny i perspektywy rozwoju. Ministerstwo Środowiska, Warszawa.
• 7. KAPUŚCIŃSKI J., RODZOCH A., 2010 — Geotermia niskotemperaturowa w Polsce i na świecie. Stan aktualny i perspektywy rozwoju. Uwarunkowania techniczne, środowiskowe i ekonomiczne. Ministerstwo Środowiska, Warszawa.
• 8. KĘPIŃSKA B., 2015 — Geothermal Energy Country Update Report from Poland, 2010–2014 [W:] Proceedings of World Geothermal Congress 2015 Melbourne, Australia, 19–25 April 2015.
• 9. Komunikat Komisji EUROPA 2020 — Strategia na rzecz inteligentnego i zrównoważonego rozwoju sprzyjającego włączeniu społecznemu, Bruksela, 3.3.2010 KOM(2010) 2020, wersja ostateczna.
• 10. KOZDRÓJ W., KŁONOWSKI M. (red.), 2014 — TransGeoTherm – Energia geotermalna dla transgranicznego rozwoju regionu Nysy. Projekt pilotażowy. Broszura informacyjna na temat stosowania płytkiej geotermii. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie i Państwowy Instytut Geologiczny–Państwowy Instytut Badawczy, Dresden.
• 11. KRENTZ O., RIEDEL P., REINHARDT S., BRETSCHNEIDER M., HOFMANN K., 2015 — Trans-GeoTherm – Erdwärmepotenzial in der Neiße-Region [W:] Schriftenreihe, Heft 10/2015, Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie, Dresden.
• 12. LACHMANN P., MIROWSKI A., OCZOŚ A., KARCZMARZYK A., SAWICKI C., KOCZOROWSKI J., SMUCZYŃSKA M., FRANKE M., ZBROJKIEWICZ S., 2013 — Wytyczne projektowania wykonania i odbioru instalacji z pompami ciepła. Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła PORT PC, Kraków.
• 13. Podręcznik opracowywania map geotermicznych na bazie transgranicznego trójwymiarowego (3D) modelu podłoża. Materiał niepublikowany powstały w efekcie realizacji projektu TransGeoTherm, dostępny bezpłatnie na stronie internetowej projektu: [www.transgeotherm.eu].
• 14. RIEDEL P., REINHARDT S., HOFMANN K., KOZDRÓJ W., KŁONOWSKI M., ZIÓŁKOWSKA-KOZDRÓJ M., MYDŁOWSKI A., DOMAŃSKA U., 2014 — Podręcznik opracowywania map geotermicznych na bazie transgranicznego trójwymiarowego (3D) modelu podłoża. Sächsisches Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie i Państwowy Instytut Geologiczny–Państwowy Instytut Badawczy, Dresden.
• 15. RYŻYŃSKI G., MAJER E., 2015 — Geotermia niskotemperaturowa – informacja geologiczna i procedury prawne. Przegląd Geologiczny R. 63, nr 12/1, s. 1388–1396.

Uwagi

PL

Opracowane ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.