Prezentare detaliata

O resursă energetică regenerabilă imprortantă o constituie energia solului. Aceasta are marele avantaj că este raspandită în mod uniform pe suprafaţa Pămâtului deci pote fi accesată în orice locaţie. Temperatura acestei resurse energetice este funcţie de adncime. Începând de la suprafaţă până la 60..100m temperatura medie a solului este cuprinsă în intevalul 8..15˚C. Din această cauză această resursă se poate valorifica cu pompe de căldură si loate fi folosită pentru încălzirea /r ăcirea locuinţelor.

Din interiorul Pământului către suprafaţa solului există un flux permanent de căldură care determină un gradient de temperatură asfel încât temperatura creşte cu 1˚C la 33m, dar în zonele cu anomali termice acest gradient termic este mai mare ajungând de la 4 până la 8˚C la 33mm. Acest lucru face ca incepând de la o adâcime de 1500..2000m temperatura solului să ajungă la peste 100˚C.

În ţara noastră există numeroase sonde de cercetare geologică cu adâncimea finală cuprinsă între 3000 şi 7000m abandonate precum şi sonde de mare adacime (până la 4500 - 5000m) cu resursa petrolieră epuizată.

Prezenta propunere de proiect are ca scop final realizarea unei instalatii modulare experimentale destinate producerii energiei electrice din căldura extrasă din puţurile de mare adâcime. Această instalaţie funcţionează pe baza RANKINE, fluidul de lucru fiind organic, de tip amoniac, amestec de amoniac si apa, izopentan, bioxid de carbon etc.

In principal, instalatia se compune din :

• pompa de circulatie a agentului termic;
• vaporizator;
• turbina de destindere;
• generator electirc ;
• elemente de reglare a circulatiei fluidului de lucru;
• circuit de fluid secundar pentru extragera căldurii din puţ

Producerea de energie electrică pe baza instalaţiei propuse în proiect este este complet ecologică, puterea obţinută în turbină se obţine prin transformarea parţială a căldurii extrase din puţurile de mare adâncime în lucru mecanic. Prin acest procedeu nu se emit noxe sau gaze cu efect de seră asfel încât propunerea de proiect se inscrie pe linia deschisa de Protocolul de la Kyoto privind combaterea efectului de sera şi a incalzirii climei.

nstalaţia propusă în proiect pote fi utilizată şi pentru şi pentru valorificarea altor resurse energetice care au temperaturi relativ scăzute

Proiectul are ca principal obiectiv punerea bazelor cercetarii sistemelor de tip „Turbină cu vapori” adaptată diverselor surse de temperaturi scazute, instalaţiile rezultate in baza cercetarii fiind, datorita fiabilităţii propuse înca din faza de proiectare, capabile de exploatare în regim industrial. Obictivul general se incadreaza perfect obictivului general al Programului 4 “Parteneriate in domeniile prioritare” de “Crestere a competitivitatii CD prin stimularea parteneriatelor in domeniile prioritare ,concretizate in tehnologii,produse si servicii innovative pentru rezolvarea unor problem complexe si crearea mecanizmelor de implementare “

Obiective specifice si rezultate estimate

• punerea la punct a unei metodologii generale de calcul a ciclului Rankine cu agent termic organic şi definirea ciclului optim pentru a obţine performanţele maxime ;
• stabilirea configuratiei generale a instalatiei;
• calculul si proiectarea elementelor critice ale instalatiei;
• stabilirea tehnologiei de fabricatie a elementelor critice ale instalatiei;
• modalitati de instalare si punere in functiune in-situ;
• calculul randamentului instalatiei; validarea calculului ciclului;
• experimentarea diversilor agenti termici; studii comparative;
• punerea la punct a sistemului de automatizare, obligatoriu pentru instalatii plasate la distanta mare de ariile locuite;

Ca prioritati, programul isi propune sa puna bazele unui consortiu capabil sa dezvolte aceasta directie de cercetare, chiar si dupa incetarea prezentului contract. Contractul are ca finalitate validarea calculului termodinamic al unui ciclu Rankine, precum si realizarea unei instalatii pilot cu fiabilitate ridicata, capabila de exploatare in regim industrial, putand dovedi robustetea conceptiei initiale. Prin diseminarea rezultatelor cercetarii, vor putea fi identificate si alte unitati, firme etc. capabile sa preia sarcina fabricatiei - in conditii de calitate ridicata - a componentelor acestui tip de instalatii, asigurand astfel recuperarea pe scara larga, la nivel national chiar, a energiei din sursele cu temperaturi scazute, regenerabile sau nu.

CO - www.comoti.ro - INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE TURBOMOTOARE COMOTI BUCURESTI

P2 - www.upg-ploiesti.ro - UNIVERSITATEA PETROL SI GAZE PLOIESTI

P3 - www.upb.ro - UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI - Facultatea de MECANICA

P4 - www.comoti.ro - INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE TURBOMOTOARE COMOTI BUCURESTI-MICROPRODUCTIE

P5 - www.upb.ro - UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI, CENTRUL DE CERCETARI TERMICE

CO - asigura coordonarea de proiect; elaboreaza studiile de nivel actual; elaboreaza documentatia de calcul pentru turbina de destindere; participa la calculul de rezistenta si vibratie al turbinei si reductorului; elaboreaza programele de CN pentru turbina; realizeaza demonstratorul; efectueaza probele de stand si adaptarile necesare; participa la corectarea metodologiei de calcul;
P2 - evaluaeza resursa energeica primara din putul de mare adancime si determina dinamica acesteia; proiectaeza schimbatorul de caldura din putul de adâncime; participa la stabilirea configuratiei instalatiei; evalueaza posibiliattile de utilizare a instalatiei, precum si posibilitatile de valorificare a unora dintre resurse; pariticipa la activitatea de corectare a metodologiilor de calcul; participa la diseminarea rezultatelor;
P3 - participa la elaborarea memoriului de calcul pentru turbina, reductor si organe conexe; participa la elaborarea metodologiei de calcul de rezistenta si vibratie pentru turbina si pentru elementele reductorului; stabileste materialele ce vor fi utilizate la constructia turbinei (rotor+stator) reductor, cuplaje etc. participa la diseminarea rezultatelor;
P4 - participa la analiza privind stadiul actual al fluidelor termice din circuitul vaporizatorului, participa la analiza configuratiei de model experimental din punct de vedere al alegerii fluidului termic din circuitul vaporizatorului
P5 - participa la elaborarea metodologiei de executie a rotorului, participa la elaborarea programului de executie a rotorului