Geotermální energie a tepelná čerpadla MACH
Zatím největší instalace tepelných čerpadel MACH o výkonu 2 MW je realizovaná na Slovensku v Léčebném ústavu Čilistov. V roce 2006 byla společnost TC MACH požádána zahraničním investorem o vypracování projektové dokumentace a posléze realizací celého díla co nejefektivnějšího využití geotermálního tepla pro systém vytápění lázeňského objektu.
"Při samotném návrhu jsme řešily celou řadu skutečností jako vypracování přesné energetické bilance navrhovaného řešení, správné navržení technologie jako celku či navržení systému měření a regulace včetně řešení algoritmů pro co nejekonomičtější provoz celého energetického komplexu," řekl tvůrce řešení Stanislav Mach.
Zdrojem tepla je hlubinný geotermální vrt o hloubce 1500m. Geotermální voda je speciálním potrubím uloženým v zemi o celkové délce přes 2 kilometry dopravována trojicí oběhových čerpadel s řízeným výkonem k systému deskových výměníků v prostoru kotelny. Pro zajištění maximální životnosti čerpadel, výměníků a potrubí byla instalována speciální chemická úpravna geotermální vody. Způsob úpravy geotermální vody je plně automatický a nemá žádné negativní účinky na její kvalitu.
"Vzhledem k faktu, že množství odběru geotermální vody je předepsané pro celé roční období, musela se dodavatelská firma vypořádat i s touto skutečností. Při změně průtoku dochází i ke změně teploty, a tím i ke změně výkonu. Bylo nutné vyřešit i dochlazení geotermální vody v letních měsících, kdy je zapotřebí odebírat minimální množství dva litry za vteřinu kvůli zachování stability vrtu. Úkolem dodavatele bylo i zajistit správnou teplotu geotermální vody pro léčebné účely. Navržené řešení, kdy tepelnými čerpadly ochlazená geotermální voda (poznámka autora: z teploty +53°C na teplotu +10°C) je přiváděna do automaticky řízeného směšovacího okruhu a míchána s horkou přívodní geotermální vodou na teplotu +38°C, nás potěšilo. Na celou akci se společnost TC MACH byla schopna podívat našima očima investora a odvedla kvalitní práci i při samotné realizaci celého díla," pokračuje Ing. Josef Spišák, jednatel Léčebného ústavu Čilistov.
Stanislav Mach k tomu dodává: "Geotermální energie je v prostoru strojovny využívána hned v několika krocích. Nejprve je zajištěn přímý ohřev teplé vody prostřednictvím deskového výměníku o výkonu 2,4MW. Geotermální voda je dále napojena k přímému ohřevu vratné topné vody a posléze dovedena jako zdroj tepla primární části tepelných čerpadel MACH o celkovém výkonu 2,1MW. V okamžiku zajištění dostatečné teploty teplé užitkové vody je umožněno systémem regulace přepojení nejteplejší geotermální vody pro její využití v topném okruhu. Tímto zajímavým řešením bylo docíleno topného výkonu 510kW pro vytápění jen za náklady energie potřebné k průtoku geotermální vody. Tomuto předpokladu bylo zapotřebí provést úpravu otopného systému na teplotní spád 55/40°C."
Na jaře 2007 instalovaný systém již funguje půl roku při úplné spokojenosti investora. Díky jedinečné dálkové správy firmy TC MACH parametry díla jsou neustále monitorovány přes internet z dispečinkového centra výrobce a tím je garantován bezproblémový provoz.
Základní technické parametry akce:
| Celková energetická náročnost lázeňského objektu | 2,2MW |
| Zásobníky na teplou užitkovou vodu | 4*10.000l |
| Otopných těles | 2.350 ks |
| Otopných žebříků | 730 ks |
| Stávající plynová kotelna | 1,6+0,75+0,75MW |
| Maximální průtok geotermální vody | 10 l/s-1 |
| Maximální teplota geotermální vody | +53°C |
| Stratifikační zásobník topné vody | 28m3 |
| Výška stratifikačního zásobníku | 11m |
| Tepelná čerpadla MACH | 4*520kW |
| Regulace | automatická s dálkovým přenosem |
Společnost TC MACH byla generálním dodavatelem celého díla, které se skládalo z mnoha menších částí jako například:
- Projekt celého díla
- Navržení a realizace otopného systému pro teplotní spád 55/40°C
- Řešení regulace vytápění
- Řešení míchání teploty geotermální vody pro léčebné účely
- Řešení geotermálního systému od čerpání vody, odplynění, ochlazení až po vyústění
- Řešení geotermální zemní rozvody
- Řešení strojovny kotelny
- Vyrobení a dodání tepelných čerpadel MACH
- Upravení kotelny bez přerušení dodávky tepla (prosinec 2006 až únor 2007)
- Zajištění efektivního ohřevu teplé užitkové vody
- Řešení optimálního provozu tepelných čerpadel (stratifikační zásobník)
- Dodávka silové části elektrorozvodů
- Dodávka systému měření a regulace
- Upravení stávajících rozvodů vysokého napětí 22/0,04kV
- Garance plné funkčnosti díla podle parametrů projektové dokumentace
- Garance provozních nákladů
- Zajištění servisu
Na projektu spolupracovali firmy: I&C Energo a T.P.K.
Vývoj, výroba a instalace patentově chráněných tepelných čerpadel MACH. Další oblastí působení jsou speciální aplikace v technologických procesech s odpadním teplem.