U periodu od 5. do 7. travnja 2017. u posjetu Fakultetu strojarstva i brodogradnje, Sveučilišta u Zagrebu, boravio je profesor emeritus Ladislaus Rybach s švicarskog Instituta za geofiziku pri ETH Zurich. Profesor Rybach priznati je znanstvenik na području geotermalne energije, autor je preko 400 radova te je kao predavač gostovao na brojnim sveučilištima.
Primarni cilj njegovog posjeta bilo je sudjelovanje na 24. međunarodnom simpoziju Interklima 2017. gdje je održao plenarno predavanje pod nazivom „Quantifying climatic and man-made heat supply to shallow geothermal resources“.
Prethodno sudjelovanju na simpoziju, u Nastavničkom klubu FSB-a, prof. Rybach je studentima, nastavnicima i svim zainteresiranima, uključujući predstavnike struke te srodnih institucija kao što je Hrvatski geološki institut, održao prezentaciju naziva „The Swiss geothermal heat pump success story“ u kojoj je pred 40-ak okupljenih dao uvid u razvoj tržišta geotermalnih dizalica topline u Švicarskoj te predstavio završene i aktualne istraživačke aktivnosti na tom polju.
Boravak na fakultetu je iskorišten i za sastanak s dekanom fakulteta, prof. Zvonimirom Guzovićem, te upoznavanje s istraživačkim aktivnostima na području dizalica topline članova Zavoda za termodinamiku, toplinsku i procesnu tehniku.
Iskustva Švicarske u primjeni geotermalnih dizalica topline
U srijedu, 05. travnja, u Nastavničkom klubu FSB-a na Fakultetu strojarstva i brodogradnje, Sveučilišta u Zagrebu, prof. em. Ladislaus Rybach s Instituta za geofiziku ETH Zurich održao je predavanje o iskustvima Švicarske u primjeni geotermalnih dizalica topline. Prof. em. Rybach je i suosnivač tvrtke GEOWATT AG Zurich u kojoj trenutno djeluje kao znanstveni savjetnik. Svjetski je priznati znanstvenik s više od 400 objavljenih članaka i nekoliko knjiga iz područja geotermalne energije. Bogato radno iskustvo stekao je diljem Njemačke, Italije, Islanda, Mađarske, Japana, Novog Zelanda, SAD, Kine i Turske.
U uvodnom dijelu predavanja dan je generalni prikaz tehnologije geotermalnih dizalica topline (GDT) i rada prilikom grijanja i hlađenja. Geotermalne dizalice kao izvor topline koriste plitki geotermalni potencijal koji se nalazi na dubinama do 400 m. Toplinska provodnost je ključna karakteristika za određivanje svojstva koje pokazuje koliko je moguće toplinske energije preuzeti iz tla. Švicarska je bogata čvrstim stijenama koje su ujedno i najpogodnije tlo za dizalice topline. Potom je dan kratak opis projektiranja dizalice topline. Postupak se sastoji od modeliranja toplinskih i rashladnih potreba, numeričkog proračuna i optimizacije sustava nakon čega je moguće odrediti potreban broj, dubinu i udaljenost između bušotina.
{{gallery::2470}}
Izloženi su i neki od primjera dobre prakse. Grand hotel Dolder u Zurichu, kulturno zaštićen objekt na kojem je izvršena renovacija i nadogradnja te instalacija geotermalnog sustava grijanja i hlađenja. Sustav pokriva godišnje potrebe za grijanje i hlađenje u iznosu od 1 GWh te se sastoji od 81 bušotinskog izmjenjivača topline izmjenjivača na dubini od 127 m. Dizalice topline su postavljene i za složeni višenamjenski urbani kompleks Richti Wallisellen u blizini Zuricha. Kao posljednji primjer, izuzetne veličine i složenosti sustava, prikazan je moderni Hönggerberg kampus „The Science City“ švicarskog federalnog instituta za tehnologiju i Sveučilišta tehnologije, znanosti i menadžmenta, ETH Zurich. Za potrebe grijanja i hlađenja kampus koristi distribucijsku mrežu povezanu s dizalicama topline ukupne zapremnine geotermalnog skladišta od 4 000 000 m3. Ukupni broj bušotinskih izmjenjivača topline dubine 200 m je 765.
Pozitivna iskustva i uspjeh geotermalnih dizalica topline u Švicarskoj očituju se kroz nekoliko aspekata. Porast primjene GDT iznosi čak 12 % na godišnjoj razini dok se u iskorištavanju svih oblika geotermalne energije više od 91 % odnosi na potrebe grijanja prostora dizalicama topline po čemu je Švicarska vodeća zemlja u svijetu. Sam grad Zurich ima ukupno postavljenih 1 399 geotermalnih dizalica topline, odnosno 1 681 bušotinskih izmjenjivača topline. Od samih početaka Švicarska bilježi izuzetan rast u izgradnji novih dizalica topline, iako posljednjih godina taj rast stagnira, on se i dalje održava na izuzetno visokoj razini. Geotermalne dizalice topline koje se postavljaju na već postojeće obnovljene objekte čine značajan udio u ukupnom broju ugrađenih dizalica topline i upravo su one ključne s ekološkog aspekta te smanjenja emisija CO2 dok se pak sustavima na novim objektima sprječava nastanak novih emisija.
Kod korištenja geotermalnih dizalica topline najbitnije je postići održivost sustava. S ciljem ispitivanja održivosti provedeno je istraživanje čija početna mjerenja tla datiraju čak iz 1986. godine. Istraživanjem su dobivena vrlo korisna opažanja te je donesen zaključak o važnosti očuvanja ravnoteže korištenja toplinskog potencijala zemlje i toplinskog oporavka bušotine. Sljedeća novost u pogledu istraživanja geotermalnih dizalica topline je utjecaj globalnog i urbanog zagrijavanja na karakteristike tla i ponašanje dizalica topline. Istraživanje je pokazalo kako navedeni vanjski čimbenici utječu na porast temperature tla na dubini od 20 do 100 m. Zagrijavanje ima pozitivan efekt na geotermalne dizalice topline jer viša temperatura tla smanjuje potrebnu dubinu bušotine.
Za kraj su izloženi glavni zaključi. Oni se odnose na potrebu za: dugoročnom održivošću u načinu primjene geotermalnih dizalica topline odnosno u proizvodnji toplinske (rashladne) energije, pažljivim projektiranjem koje se regulira normama, uzimanjem u obzir svih vanjskih utjecaja.
Nakon prezentacije dan je prostor za postavljanje pitanja i iznošenje komentara.
Susret je završio u ležernijem tonu nastavkom druženja uz kavu i kolače za sve sudionike.
Luka Boban, mag.ing.stroj.
Viktorija Dobravec, mag.ing.stroj.
dr.sc. Vladimir Soldo, izv.prof.
