ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ Ανάδοχος Έργου: ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ - ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ Συνεργαζόμενοι Φορείς: ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΤΕΧΝΟΔΟΜΙΚΗ ΑΝΕΜΟΣ ΚΕΝΤΡΟ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ (ΚΑΠΕ) Ι.Γ.Μ.Ε. - ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΓΕΩΘΕΡΜΙΑΣ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΜΕΤΑΛΛΙΚΩΝ ΥΔΑΤΩΝ Τ.Ε.Ι. ΧΑΛΚΙΔΑΣ – ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ, Εργ. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ Υπεργολάβοι: ΕΘΝΙΚΟ ΑΣΤΕΡΟΣΚΟΠΕΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΓΑΙΑΣ ΜΕΤΡΟΝ Α.Ε. ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ «ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ» Το έργο ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ έχει σα σκοπό τη δημιουργία μιας κοινοπραξίας έρευνας και τεχνολογικής ανάπτυξης στον τομέα της παροχής ολοκληρωμένων υπηρεσιών για την αξιολόγηση γεωθερμικών πεδίων. Συνολικά όλοι οι συμμετέχοντες φορείς της κοινοπραξίας ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ στοχεύουν στην υλοποίηση της υπηρεσίας Thermopolis instrument, η οποία είναι κάτι πρωτοποριακό στο χώρο της Γεωθερμίας διότι ενώνονται οι δυνάμεις σημαντικών παικτών της αγοράς για την παροχή ολοκληρωμένων υπηρεσιών. Η αξιοποίηση της γεωθερμικής ενέργειας μέσω της προτεινόμενης εφαρμογής δικτύου τηλεθέρμανσης για ορισμένα κτίρια-χώρους της περιοχής Πολιχνίτου παρουσιάζει τα εξής οφέλη: 1.Αποτελεί μια πρωτοπόρο εφαρμογή στον ελλαδικό χώρο προσδίδοντας δημοσιότητα στην τοπική κοινωνία, συμβάλλοντας παράλληλα στη βιώσιμη ανάπτυξη της περιοχής 2. Προσφέρει τη δυνατότητα αξιοποίησης των τοπικών ενεργειακών πόρων 3. Έχει θετικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις καθώς συμβάλλει στη μείωση των αέριων εκπομπών ρύπων που προκύπτουν από τη θέρμανση των κτιρίων 4.Παρέχει δυνατότητες αξιοποίησης του τοπικού ανθρώπινου δυναμικού κατά την κατασκευή του έργου, αλλά και κατά τη δεύτερη φάση λειτουργίας του έργου Αξίζει να επισημανθεί ότι αυτό το έργο, αποτελεί μια πρώτη συγκεκριμένη εφαρμογή αλλά ουσιαστικά η τεχνογνωσία, η εμπειρία, η εξειδίκευση και η κατανόηση που θα κατακτηθεί από την τοπική επιστημονική κοινότητα και το τεχνικό προσωπικό της περιοχής μπορεί να οδηγήσει στο μέλλον τόσο σε πιθανή επέκταση του συγκεκριμένου δικτύου τηλεθέρμανσης όσο και στην ανάπτυξη περαιτέρω εφαρμογών. ΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣΣΚΟΠΟΣ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ Εργ. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΕΡΕΥΝΩΝ ΣΤΟ ΕΡΓΟ «ΘΕΡΜΟΠΟΛΙΣ» Περιοχή Ενδιαφέροντος Σχήμα 1 Περιοχή ενδιαφέροντος Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ Η παρούσα μελέτη πραγματεύεται τις δυνατότητες αξιοποίησης του γεωθερμικού πεδίου χαμηλής ενθαλπίας της ευρύτερης περιοχής «Πολιχνίτου» του Νομού Λέσβου. Η περιοχή του Πολιχνίτου βρίσκεται στο ΝΔ/κό τμήμα της Λέσβου. Οι γνωστές θερμοπηγές του Πολιχνίτου με τις πολύ υψηλές θερμοκρασίες αναβλύζουν Αν/κά της κωμόπολης αυτής, σε απόσταση 1400μ. περίπου, στη νότια παρυφή μιας μικρής πεδινής περιοχής, του Ξηρόκαμπου, ενώ η επίσης γνωστή θερμοπηγή Αγίου Ιωάννη αναβλύζει περί τα 3 χλμ. βορειότερα, κοντά στο χωριό Λισβόρι. ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΕΝΔΙΑΦΕΡΟΝΤΟΣ Στην περιοχή Πολιχνίτου απαντώνται: Οι θερμοπηγές Πολιχνίτου και η θερμοπηγή του Αγίου Ιωάννη, Λισβορίου. Πιο συγκεκριμένα, στα πλαίσια του έργου για την εξυπηρέτηση των αναγκών θέρμανσης κτιρίων του Δήμου αναπτύχθηκε εφαρμογή συστήματος τηλεκλιματισμού με εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας της περιοχής. Πιο συγκεκριμένα, προβλέπεται η τροφοδότηση των ακόλουθων κτιρίων: - Γυμνάσιο - Δημοτικό Σχολείο - Νέο Κτίριο - Πνευματικό Κέντρο - Εκκλησία - Γηροκομείο ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΗΛΕΘΕΡΜΑΝΣΗ – ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Από τη γεώτρηση άντλησης, το γεωθερμικό ρευστό, θερμοκρασίας °C και παροχής m³/h αντλείται μέσω αντλίας και οδηγείται σε πλακοειδή εναλλάκτη θερμότητας τιτανίου όπου εξέρχεται από αυτόν σε θερμοκρασία °C ενώ στη συνέχεια οδηγείται στη γεώτρηση επαναεισαγωγής. Το γεωθερμικό ρευστό κατά την όδευσή του προς τη γεώτρηση επανεισαγωγής θα είναι διαθέσιμο για την σύζευξή του με ετέρους εναλλάκτες θερμότητας με σκοπό τη διάθεση της θερμικής ενέργειας σε παρακείμενα θερμοκήπια υποβιβάζοντας περαιτέρω τη θερμοκρασία του. Η θερμική ενέργεια του γεωθερμικού ρευστού αξιοποιείται για τηλεθέρμανση μέσω του νερού που εισέρχεται στο δευτερεύων κλειστό κύκλωμα νερού του εναλλάκτη και οδηγείται μέσω του δικτύου διανομής στα κτήρια Κ1: Γυμνάσιο, Κ2: Δημοτικό Σχολείο, Κ3: Νέο Κτίριο, Κ4: Πνευματικό Κέντρο, Κ5: Εκκλησία και Κ6: Γηροκομείο. Στον κάθε εναλλάκτη θερμότητας 4 θερμοστοιχεία μετράνε τη θερμοκρασία του πρωτεύοντος και δευτερεύοντος κυκλώματος και 2 παροχόμετρα την παροχή του ρευστού. Το δίκτυο διανομής αποτελείται από πρoμονωμένους αγωγούς οι οποίοι εγκαθίστανται απ’ ευθείας στο έδαφος. Κατά το σχεδιασμό του δικτύου διανομής, για την ορθή λειτουργία, πέρα από τη χωροθέτηση των αγωγών, προβλέπονται σε κατάλληλες θέσεις όλα τα εξαρτήματα του δικτύου, όπως βαλβίδες ανακυκλοφορίας (by bass), βαλβίδες εξαερισμού, εκκενωτικά και απομονωτικά επιστόμια. Η θερμοκρασία του πρωτεύοντος κλειστού κυκλώματος στον κάθε εναλλάκτη θα ανέρχεται σε °C στην είσοδο και θα εξέρχεται σε θερμοκρασία περί τους °C. Το δευτερογενές κύκλωμα του κάθε κτιρίου θα αναπτύσσει θερμοκρασίες ικανές για την κάλυψη των αναγκών θέρμανσης του ανάλογες με τις θερμοκρασίες λειτουργίας των εσωτερικών τους εγκαταστάσεων. Έτσι για τα υφιστάμενα δίκτυα κτιρίων προβλέπονται θερμοκρασίες νερού εξόδου προς το κτήριο περί τους °C. Οι καταναλωτές (κτήρια Κ1-Κ6) θα συνδέονται στο δίκτυο διανομής της θερμικής ενέργειας με σύστημα έμμεσης σύνδεσης μέσω πλακοειδών εναλλακτών θερμότητας από ανοξείδωτο χάλυβα. Το πρωτεύον κύκλωμα του εναλλάκτη θερμότητας θα συνδέεται στο δίκτυο διανομής ενώ το δευτερεύον θα συνδέεται στην εγκατάσταση του κεντρικού κλιματισμού του κτιρίου. Σχήμα 4 Σχεδιάγραμμα του δικτύου και των μετρητικών διατάξεων Σχήμα 2 Σχεδιάγραμμα του συστήματος Σχήμα 3 Υδραυλικά δίκτυα Η σειρά σύνδεσης των κτιρίων α/α κωδικό ς Κτίριο 1Κ3Νέο Κτίριο 2Κ2Δημοτικό Σχολείο 3Κ1Γυμνάσιο 4Κ4Πνευματικό Κέντρο 5Κ5Εκκλησία 6Κ6Γηροκομείο Πίνακας 1 Η σειρά σύνδεσης των κτιρίων ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Πίνακας 2 Στοιχεία γεωθερμικού ρευστού για διάφορες περιπτώσεις αξιοποίησης Παροχή (m 3 /h)35 Μέση θερμοκρασία παραγωγής ( o C) Πυκνότητα (kg/m 3 ) 996 Ειδική θερμότητα4186 Μέση θερμοκρασία επιστροφής ( o C) 83 Θερμική ισχύς (kW) 203 Πίνακας 4 Υπολογισμός απωλειών δημοτικών κτιρίων εφαρμογής Πολιχνίτου ΑΠΩΛΕΙΕΣ ΚΤΙΡΙΩΝ (kW) ΓΥΜΝΑΣΙΟ100 ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ150 ΝΕΟ ΔΗΜΟΤΙΚΟ ΚΤΙΡΙΟ30 ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟ ΚΕΝΤΡΟ80 ΕΚΚΛΗΣΙΑ70 ΓΗΡΟΚΟΜΕΙΟ75 Πίνακας 5 Υπολογισμός κόστους καυσίμου, υπό πραγματικές αναμενόμενες συνθήκες και με τα νέα κτίρια. ΜΗΝΑΣ ΓΥΜΝΑΣΙΟΔΗΜΟΤΙΚΟΝΕΟ ΚΤΗΡΙΟ ΠΝΕΥΜΑΤΙΚΟ ΚΕΝ. ΕΚΚΛΗΣΙΑΓΗΡΟΚΟΜΕΙΟ Σύνολο/μήνα εγκατάστασης (lt/μή να) € € € € € € € ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ , , ,657153,586347, ,5 0 ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ , , , , , , 49 ΔΕΚΕΜΒΡΙΟ Σ , , , , , , 23 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟ Σ , , , , , , 27 ΦΕΒΡΟΥΑΡΙ ΟΣ , , , , , , , 98 ΜΑΡΤΙΟΣ , , , , , , , 39 ΑΠΡΙΛΙΟΣ , , , , , , 48 ΜΑΙΟΣ , , ,507958,946951, , , ,77 Σύνολο / Kτήριο , , , , , ,2 5 Παροχή (m 3 /h)60 Μέση θερμοκρασία παραγωγής ( o C) Πυκνότητα (kg/m 3 ) 996 Ειδική θερμότητα4186 Μέση θερμοκρασία επιστροφής ( o C) 83 Θερμική ισχύς (kW) 347 ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΣΧΕΔΙΑΣΗΣ (˚C) Τεσωτερική20 Τεξωτερική2 ΘΕΡΜΑΝΤΙΚΗ ΑΞΙΑ ΚΑΥΣΙΜΟΥ 11.9 kWhr/lt ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ, n 0,85 (πολύ ευνοϊκό) ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ C D 0,8 Πίνακας 3 Συνθήκες σχεδίασης