Alacsony hőmérsékletű szerves Rankine körfolyamatok természetes munkaközegek esetén
A mindennapi hírekben is egyre többet szerepel, hogy az öregedő és környezetszennyező hatásairól közismert konvencionális erőművi technológiáknak, mint a szén és a gáz, leáldozott. Helyüket átveszik az ún. „zöld” energiaforrások, vagyis a megújulók. Legfőképpen a szél és a napenergia felhasználása van jelenleg előtérben, viszont ezek időjárásfüggősége és így rapszódikussága miatt továbbra is szükség van olyan erőművekre, melyek ezek kiesésekor is el tudják látni az igényeket. Jelenleg ezen célokra még a hagyományos erőműveket használják, azonban szükség lenne a helyettesítésükre. Erre jó megoldás lehet a geotermikus energia, stabil energiaforrásuk miatt leginkább alaperőműként alkalmazhatóak.
A Föld hőjének hasznosítása nem függ nagyban a külső körülményektől, viszont hátránya, hogy csak bizonyos helyekre koncentrálódik, így bárhol nem aknázható ki. Magyarország ilyen szempontból szerencsés helyes fekszik, hiszen a Kárpát-medence területén nagy a hőáramsűrűség, illetve geológiai szempontból olyan felépítésű, hogy a kialakult kőzetrétegek jó víztárolóképességűek. Így több környéken is megtalálhatóak a 90-150 °C-os termálvizek, melyek már energetikai célokra is alkalmazhatóak.
Távhő-forrásként már régóta fennáll használatuk, viszont kutatásom során szeretném megvizsgálni, hogy mely területek alkalmasak villamosenergia-termelésre is. Dolgozatomban bemutatom a 2017-ben Tura mellett üzemelésre került geotermikus erőművet, illetve áttekintem az elkészült megvalósíthatósági vizsgálatokat. Munkám során feldolgozom a jelenleg található geotermikus tanulmányokat, melyek alapján kiválasztok egy geotermikus erőmű telepítésére alkalmas helyszínt.
Emellett dolgozatom célja, hogy az előbb említett hőforráshoz kiválasszak egy erőművi típust illeszkedve az adott körülményeknek. Kutatásomban szerves Rankine körfolyamatokat vizsgálok, bemutatom ezen rendszerek általános működését, ideális és valós hősémaszámításokat végzem Microsoft Excel és Cycle-Tempo programok segítségével. Szakirodalom alapján kiválasztott hatféle munkaközeggel tesztelem az elkészült modellt tanulmányozva az egyes eseteket kiadott teljesítmény és hatásfok, valamint műszaki megvalósíthatóság szempontjából. Ezen szempontokon túlmutatóan gazdasági, környezetvédelmi és biztonságtechnikai szempontból is megvizsgálom az alkalmazott rendszereket és munkaközegeket.
szerző
-
Mihók Anna
Energetikai mérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)
konzulens
-
Dr. Imre Attila
egyetemi tanár, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék