A szerző szakcikkében egy olyan termálvizes hőhasznosításról számol be, ahol a termelőkúttal egyidejűleg visszasajtoló kút is megvalósításra került. A cikkből megismergetjük a földgáz- és villamos energia-felhasználás, valamint a termálvíz-termelés éves adatait is.
A projekt célja és finanszírozása
A szolnoki MÁV Kórház és Rendelőintézetben 2011. június 22-én rendezték meg az elnyert két KEOP-os projekt indítóünnepségét, melynek köszönhetően közel egy milliárd Ft összegű beruházás valósult meg a következő években. Az említett két projekt keretében az Európai Unió 508 millió Ft, illetve 480 millió Ft támogatásával geotermikus energia hasznosítása, épületenergetikai fejlesztés és energetikai felújítás valósult meg az intézményben.
Az egyik beruházás azt célozta meg, hogy a föld mélyében lévő geotermikus energiát termálvíz formájában a felszínre hozza, és azt energiahordozóként hasznosítsa. A termálvíz felhasználásával a fűtési célra részben, míg a nyári időszakban teljes mértékben kiválthatóvá vált az addig eltüzelt földgáz mennyisége és annak költsége.
Az 508 millió Ft-tal támogatott beruházás során két kút lefúrására került sor: az egyik kút a termelő kút, melyen a primer termálvizet hozzák a felszínre, és egy hőcserélőn leadja a hőjét, a másik kút pedig az un. visszasajtoló kút, amelybe szivattyú nyomja vissza a vízadó rétegbe a lehűlt termálvizet. A beruházás megvalósítási időszaka: 2011. 08. 01. – 2012. 01. 31.
A másik, 480 millió Ft-tal támogatott beruházás során a gáztüzelésű gőzkazánokat, melegvíz üzeműre alakították át. Ez magával hozza, hogy a gőz/víz hőcserélőket kiváltották termálvíz/melegvíz hőcserélőkre. A beruházás keretében a kórház fűtési hőigényének csökkentése érdekében lecserélték a nyílászárókat és új radiátorokat szereltek be termosztatikus szelepekkel. A beruházás megvalósulási ideje: 2011. 08. 01. – 2012. 07. 31.
A termálvizes rendszer jellemzői
A geotermikus rendszer felépítését és főbb adatait az 1. ábra mutatja be.
A termálvizes rendszer fontos tartozékai a tároló tartály és gáztalanító berendezés, a kavicstöltetű gyorsszűrő berendezés, a 20/10 mikronos szűrő berendezés és a visszasajtoló nyomásfokozó telep.
A gáztalanító berendezés és a puffertároló
A termálvíz hőszigetelt távvezetéken keresztül lép be a 30 m3 térfogatú puffertároló tetejére telepített GMT gáztalanítóba. Ezután a gáztalanított termálvíz a puffertárolóba kerül. Innen a termálvíz gravitációs vezetéken a nyomásfokozó szivattyútelep szívócsonkjára jut. A szivattyú a kavicsszűrő csoporton átnyomja a termálvizet, és az a hőcserélő primer körében leadja a hőteljesítményét. Innen kilépve a lehűlt termálvíz a visszasajtoló szivattyú rendszer szívócsonkjára jut. Ezt követően a visszasajtoló kút nyelési kapacitásának függvényében a szivattyú továbbítja a termálvizet, majd a mikroszűrő egységen áthalad és a visszasajtoló kútfej szerelvénysorán keresztül a kútba jut. A lehűlt és a tiszta termálvíz visszajut a vízadó rétegbe.
Kavicstöltetű gyorsszűrő berendezés
Ennek funkciói a 100 mikron méret feletti szennyeződések, valamint a vas és a mangán kiszűrése. A gáztalanítás után a termálvíz egy nyitott puffertárolóba kerül, ahol az a szabad levegővel oxidálódik. Ha a vízben magas a vastartalom, akkor vasoxid keletkezik és lebegő szennyeződésként láthatóvá válik. Ezt a jelenséget okozza a víz mangántartalma is. A kavicsszűrő tartályok a vas- és a mangánoxid csapadékot a 0,7 – 1,2 mm szemcseméretű kavicsfelületen megkötik. Az ideális szűrési sebesség 7-9 m/h. A szűrőtartályok belül felületvédelemmel, kívül hőszigeteléssel vannak ellátva.
20/10 mikronos szűrő berendezés
Ennek feladata a vízben lévő lebegőszennyeződések kiszűrése (a szűrő finomsága: 20/10 μm).A berendezés 2 x 3 db, 300 liter/perc kapacitású szűrőpatront tartalmaz. Működését és állapotát a szűrő előtt és után beépített nyomásmérők által jelzett nyomáskülönbség alapján lehet értékelni.
Visszasajtoló nyomásfokozó telep
Ennek feladata biztosítani az állandó visszasajtolási nyomást, és emellett követnie kell a változó vízigényből eredő mennyiségi változásokat. Ezeknek a biztosítására 2 db üzemi és 1 db. melegtartalék szivattyú került beépítésre, frekvenciaváltós szabályozással.
A kivitelezés során megoldották a termálvizes fűtési rendszer technológiájából eredő szennyvizeinek közcsatornába engedését, mennyiségmérő közbeiktatásával.
Üzemeltetési adatok
Az intézmény földgáz felhasználásnak alakulását 2007 – 2021. között az 1. táblázat mutatja be. A meglévő átalakított melegvizes gázkazánt szükség esetén az épületfelügyeleti rendszer kapcsolja be és ekkor „ rásegít” a termálvizes rendszerre. Az intézmény tájékoztatása szerint 2013 év volt az első év, amikor vegyes üzemmel ment a fűtési- és a HMV rendszer, azaz termálvízzel és földgázzal.
| Év | Földgázfelhasználás[ m3 ] | Villamos energia-felhasználás [ kWh ] | Termálvíztermelés [ m3 ] |
| 2007 | 756.000 | 390.308 | |
| 2008 | 755.111 | 517.846 | |
| 2009 | 705.451 | 472.589 | |
| 2010 | 754.078 | 522.382 | |
| 2011 | 746.155 | 512.792 | |
| 2012 | 646.366 | 479.883 | |
| 2013 | 199.155 | 647.651 | 31.960 |
| 2014 | 238.705 | 677.690 | 48.544 |
| 2015 | 247.623 | 649.653 | 77.865 |
| 2016 | 227.920 | 650.904 | 127.274 |
| 2017 | 297.948 | 620.617 | 73.913 |
| 2018 | 240.087 | 496.703 | 56.998 |
| 2019 | 240.630 | 439.321 | 147.548 |
| 2020 | 266.949 | 447.773 | 147.008 |
| 2021 | 225.910 | 498.701 | 274.294 |
Az üzemeltetési adatok elemzése során megállapítható, hogy a termálvíz belépésével a kórház földgázfelhasználása meredeken lezuhant, és a korábbi 650.000 – 750.000 000 m3/év érték helyett 200.000 – 300.000 m3/év között alakult.
Ezzel szemben a Kórház villamos energia felhasználása a geotermikus rendszer üzembe lépését követően, azaz 2013 után mintegy 168.000 kWh/év-vel megnőtt. Ennek oka az alkalmazott technológia szerves részét képező termelési és visszasajtoló szivattyúk üzemeltetése.
A további energiaracionalizálás érdekében érdemes lenne megvizsgálni a termálvízből leválasztott gáz energetikai hasznosításának a lehetőségét, mivel az adott termálvíz magas metántartalommal rendelkezik. A 2021. 05.03.-i felszíni mintavétel alapján a termálvízben oldott összes gáz mennyisége (oxigén, nitrogén, metán, széndioxid) 225 liter/m3, amelynek döntő része metán, 174 liter/m3 fajlagos metántartalommal.
Felhasznált irodalom:
Dr. Barcsik József
aranyokl. gépészmérnök
A fotók a szerző saját felvételei.
Kiemelt fotó: MÁV Kórház, Szolnok
1. „Milliárdos fejlesztés indul a MÁV Kórházban „ Új Néplap – 2011.június 14.
2. Műszaki átadási – átvételi dokumentáció, Szolnok MÁV Kórház T-1 és s VS – 1 sz. kutak; AQUAPLUS Kútfúró, Építő és Termál – energetikai Kft., 6782 Sándorfalva, Sövényházi u.1.
3. MÁV Kórház : Az éves gáz -, a villamos energia-felhasználás és a termálvíz termelés 2007-2021.
4. SZOLNOK MÁV KÓRHÁZ, GEOTERMIKUS FŰTÉSI RENDSZER Tervezés: Kisapáti Szilárd, Szeged, 2012. július
5. Szolnok MÁV Kórház, T-1 hévízkút , K-146; Kútvizsgálati mérések; 2021.05.03; Geo – Log Környezetvédelmi és Geofizikai Kft. 1145. Budapest, Szugló u.54.
6. Szolnok MÁV Kórház, T-1 hévízkút , K-146; vizsgálati jelentése; 2021.05.27. ; Geo – Log Környezetvédelmi és Geofizikai Kft. 1145. Budapest, Szugló u.54.
7. Vizsgálati jegyzőkönyv; 2021.05.11. Vízkutató Vízkémiai Kft.1026. Budapest, Szilágyi E. fasor 43/b.
8. Kivitelezői nyilatkozat; Létesítmény megnevezése: Szolnok MÁV Kórház és Rendelőintézet területén épülő geotermikus fűtőmű , könnyűszerkezetes , daruzható mobil épület kivitelezése HEXAMONT Kft. Szeged, 2018.11.12. Puskás u.18.
9. MÁV Kórház és Rendelőintézet Szolnok, Technológiai vizek közcsatornára engedése; AQUAPLUS Kútfúró, Építő és Termál-energetikai Kft., 6782 Sándorfalva, Sövényházi u.1. 2012.
