Przybliżyłam w serii notek o geotermii swoje podejście do projektowania zakładów geotermalnych zatłaczających schłodzoną solankę do tego samego zbiornika, z którego się ją pobiera. Zatłaczanie ma na celu nie tylko ochronę środowiska, bo jest to solanka. Ma ono bardzo ważne zadanie energetyczne: Ma utrzymać pierwotne ciśnienie złożowe. Nie znając z reguły objętości zbiornika oraz możliwości dopływów wód z opadów atmosferycznych do tego poziomu, sposób ten gwarantuje długie okresy eksploatacji bez obniżania się lustra wód w otworze produkcyjnym.
Zanim się z państwem pożegnam w tym temacie, powinnam jeszcze oszacować ilość ciepła szkieletu skalnego wychładzanego przez zimne solanki zatłaczane do poziomu zbiornikowego o temperaturze pierwotnej. Gęstość piaskowców o dużej porowatości waha się od 1950 do 2150 kg/m3. Wykorzystując dane z poprzedniej notki (8) dotyczące pojemności cieplnej suchych skał, która wynosi średnio 1,15 kJ/kg można przypuszczać, że w skałach zbiornikowych ubywa energii na skutek wychłodzenia w ilości: różnica temperatur razy (2,2 - 2,5) MJ/m3.
Aby nie komplikować zbytnio szacunkowych obliczeń przyjmijmy, że górotwór schłodziliśmy tylko o 10oC. Podgrzane wody znajdują się jednak na pierścieniu wychłodziska, w centrum powiększa się plaster wychłodzonych skał z solankami. Pisząc ten cykl trafiłam na dwa artykuły dotyczące nieudanej inwestycji w Stargardzie Szczecińskim. Polecam te materiały jako lekturę uzupełniającą. W pierwszym znajduje się potwierdzenie tezy o powstawaniu wychłodziska o cechach trwalszych niż się wydawało autorom. Powracające solanki nowe zanim osiągną temperaturę pierwotną muszą wygrzać skały oraz strefę przyotworową. Ile objętości wody musi przepłynąć przez ośrodek, aby temperatury skały i wody zatłaczanej się wyrównały - takie pytanie już tu padło. Próby przetłaczania pomiędzy dwoma otworami w jedną i drugą stronę powinny się odbywać przed eksploatacją, aby ustalić, który z otworów dostanie etat producenta energii. Analiza danych z tej operacji wstępnej pozwoli także na ocenę strat energii w orurowanych otworach. Szacowałam kiedyś, że w otworze Bańska IG1 traciło się na przepływie w otworze około 200kW.
Drugi artykuł dotyczy innych spraw, ale warto go przeczytać, by dojść do własnych wniosków.
http://www.kms.polsl.pl/mi/pelne_13/2_13_44.pdf
http://www.rynekinstalacyjny.pl/artykul/id1199,geotermalna-niespodzianka.-wykorzystanie-geotermii-w-stargardzie-szczecinskim
Co warto zapamiętać z moich obliczeń:
