Naslov
Tehno-ekonomska analiza centraliziranog toplinskog sustava baziranog na geotermalnoj energiji
(Techno-economic analysis of a geothermal district heating system)

Autori
Herc, Luka

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet strojarstva i brodogradnje

Mjesto
Zagreb

Datum
01.03

Godina
2019

Stranica
64

Mentor
Duić, Neven

Ključne riječi
ORC ; Organski Rankineov ciklus ; Binarni ORC ; geotermalna energija ; centralizirani toplinski sustav ; obnovljivi izvori energije ; dizalica topline ; prirodni plin ; biomasa ; kotao
(ORC ; Organic Rankine cycle ; binary ORC ; geothermal energy ; district heating ; electricity generation ; renewable energy sources ; heat pump ; natural gas ; biomass ; boiler)

Sažetak
Geotermalna energija je idealna tehnologija za povećanje udjela obnovljivih izvora u proizvodnji električne i toplinske energije. Povijesno je bila ograničena na geološki aktivnija područja, ali se napretkom prvenstveno ORC tehnologije ostvaruje mogućnost primjene na izvorima s relativno niskom temperaturom termalne vode. Korištenje geotermalne energije u svrhu grijanja sve više postaje mogućnost čak i kod izvora s niskim temperaturama. Nove energetski visokoučinkovite zgrade ne zahtijevaju visoke temperature u sustavu grijanja pa se toplinske potrebe mogu zadovoljiti i iz niskotemperaturnih izvora. Ukoliko zgrade nisu niskoenergetske ili je kombinacija zgrada raznih energetskih karakteristika što je i najčešći slučaj, postoji mogućnost korištenja geotermalnih dizalica topline samostalno ili u kombinaciji s nekom drugom tehnologijom. U sklopu ovog rada su razmatrana moguća tehnička rješenja primjene geotermalne energije u svrhu proizvodnje električne i toplinske energije. Razmatrane su dvije lokacije (Rečica i Lanište) i za svaku je izrađeno nekoliko tehničkih rješenja. Prikazuje se proračun CTS-a i njegovih komponenata te geotermalnog binarnog ORC-a. Određivanje toplinskog opterećenja je provedeno stupanj – sat metodom, a radna karakteristika svake komponente sustava je modelirana pripadajućom funkcijom. Kako bi se odredila najbolja kombinacija instaliranih snaga pojedinih komponenata, provedena je tehno – ekonomska analiza. Za slučaj lokacije „Rečica“ su napravljene 4 varijante korištenja izvora: izgradnja binarnog ORC postrojenja i CTS-a u obližnjim naseljima, izgradnja binarnog ORC postrojenja i spoja na CTS grada Karlovca, samo opskrba CTS-a u Karlovcu te izgradnja samo ORC postrojenja. Na lokaciji „Lanište“ je napravljeno također 4 varijanta: izgradnja novog CTS-a i opskrba putem geotermalne dizalice topline, kombinacija geotermalne dizalice topline i kotla s električnim grijačem, kombinacija geotermalne dizalice topline i kotla na prirodni plin, kombinacija geotermalne dizalice topline i kotla na biomasu. Na lokaciji „Rečica“ su svi scenariji s izuzetkom scenarija izgradnje ORC-a i novog CTS-a u naseljima Rečica i Luka Pokupska profitabilni s unutarnjim stopama povrata iznad 20 %. Najprofitabilniji je scenarij izgradnje geotermalnog ORC postrojenja. Scenariji razmatrani na lokaciji Lanište nisu isplativi unutar 15 godina te je potrebno uložiti nepovratna sredstva ili povećati cijenu toplinske energije. Najbolji od projekata na toj lokaciji je kombinacija geotermalne dizalice topline koja radi u baznom opterećenju te kotla na prirodni plin koji pokriva vršna opterećenja

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA