PROJEKTIMI I SERAVE ME NGROHJE GJEOTERMALE

PROJEKTIMI I SERAVE ME NGROHJE GJEOTERMALE

UNIVERSITETI POLITEKNIK I TIRANËS
FAKULTETI I GJEOLOGJISE DHE I MINIERAVE
FAKULTETI I INXHINJERISE MEKANIKE
PROGRAMI KOMBETAR PER KERKIM DHE ZHVILLIM 2007-2009
“Uji dhe Energjia”
Projekti:
PLATFORMË PËR SHFRYTËZIMIN INTEGRAL DHE KASKADË TË ENERGJISË
GJEOTERMALE TË ENTALPISË SË ULËT NË KUADRIN E BILANCIT ENERGJETIK
TË SHQIPËRISË
Autorë: Prof. Dr. Alfred FRASHERI
Prof. Dr. Bashkim ÇELA
Dr.. Inxh. Ramadan ALUSHAJ
...Dr. Inxh. Nevton KODHELAJ
Prof. Dr. Niko PANO
Prof. Dr. Hajri HASKA
Dr. Inxh. Alket KUMARAKU
PROJEKTIMI I SERAVE GJEOTERMALE
PILOT NË SHQIPËRI
Miratohet:
Prof. Dr. Përparim HOXHA
DEKANI I FAKULTETIT TE GJEOLOGJISE DHE MINIERAVE
Prof. Dr. Andonaq LONDO
DEKANI I FAKULTETT TE INXHINJERISE MEKANIKE
Prof. Dr. Alfred FRASHËRI
BASHKEDREJTUES I PROJEKTIT
Prof. Dr Bashkim ÇELA
PËRGJEGJËS I DEPARTAMENTIT
BASHKEDREJTUES I PROJEKTIT
BASHKEDREJTUES I PROJEKTIT
Tiranë, 2009
1
TREGUESI I LËNDËS
1. PROJEKT DETYRA………………………………………………………………………………………
2. HYRJE…………………………………………………………………………………………………………
3. PËRDORIMI I ENERGJISË GJEOTERMALE PËR
NGROHJEN/FRESKIMIN E SERAVE NË VENDE TË NDRYSHME NË BOTË…….
4.
3.1. Aspekti energjetik i kultivimit të produkteve bujqësorë......
3.2. Shembuj të serave në vende të ndryshme ......................
KUSHTET KLIMATIKE TË ZONËS KU NDODHET SERA............................
4.1. Fusha e Tiranës…………………………………………………………………………
4.2. Pellgu i Korçës…………………………………………………………………………..
4.3. Zona e Elbasanit...........................................................
4.4. Zona e Shkodrës……………………………………………………………………..
5. KONSTRUKSIONI I SERAVE……………………………………………………………………………
5.1. Baza e projektimit të konstruksionit të serave……………………….
5.2. Konstruksioni i serave gjeotermale…………………………..............
5.3. Sistemet e ngrohjes së serës………………………………………………
5.4. Sistemet e emetimit të nxehtësisë në serë………………………………
5.5. Sistemet e qarkullimit të ujit të ngrohtë gjeotermal……………..
5.6. Pajisjet freskuese………………………………………………………………………..
5.7. Kriteret e përzgjedhjes së pajisjeve ngrohëse.
6. ENERGJIA GJEOTERMALE QË DO TË SHFRYTËZOHET
PËR
NGROHJE/FRESKIMIN E SERËS………………………………………………………………………..
a. Potencialet energjetike…………………………………………………………………….
6. 1. a. Ujërat termale të zonës së Elbasan – Fushë Krujë……………….
6. 1. b. Ujërat e pellgut nëntokësor pranë sipërfaqësor……………………..
b. Puset për marrjen dhe injektimin e ujit…………………………………………….
6.2. Teknologjia e shpimit te puseve .........................................
7. PROJEKTIMI I SISTEMIT NGROHËS I SERËS…………................................
7.1. Metodika e llogaritjes së humbjeve të nxehtësisë në serë dhe
ngarkesa e ngrohjes …………………………………………………………….
7.2. Vlerësimi numerik i ngarkesës ngrohëse të serës …………………
7. 2. a. Sera me ngrohje gjeotermale me pompë nxehtësie
gjeotermale ose me kaldajë……………………………………….
7. 2. b. Vlerësimi i kostos së investimit të centralit termik……
7.3. Sera me ngrohje me anën e ujin të burimeve gjeotermale…
8. STUDIMI I FIZIBILITETIT TË SERËS SË PROJEKTUAR…………………………………..
8.1. Vlerësimi i shpenzimeve të përdorimit të sistemit ngrohës me
pompë gjeotermale nxehtësie dhe me kaldajë……………………….
8.2. Vlerësimi i kostos totale……………………………………………………………..
8.3. Analizë tregu për bimët që projektohen të kultivohen në serë……
GRAFIKËT:
1. Skema e konstruksionit të serës
2. Skema e sistemit ngrohës/freskues
2
Preventiv i impiantit të ngrohjes së serës me kaldajë
Pasqyra 7.6
Paisjet dhe instalimi
Njesia
Kaldaje 160 kW
Pompa qarkulluese
Tubacione te
termoizoluara
Tub celik 1”
Valvul rregulluese
cope
cope
m
m
cope
2
1
Cmimi
(€)
3500
750
Vlera
(€)
7000
750
50
8500
1
5
4
1500
250
34000
1500
43,500
Sasia
Kosto investimi e burimeve të nxehtësisë në centralin termik
Pasqyra 7.7
Burimi
Kapaciteti
Sasia
Çmimi
Totali
termik
termik
(Euro)
(Euro)
Pompë
150 kw
2
22.000
44.000
nxehtësie
gjeotermale
Kaldajë
160 kw
2
3.500
7.000
Diferenca Pompë nxehtësie-Kaldajë gazoili
37.000
Kosto e invesitmit për shpimin e puseve dhe kompletimin e tyre
Pasqyra 7.8
Emertimi
Pus marrje uji
Pus injektimi
Pompë zhytëse
Të dhëna
teknike
Thellësi: 100 ml
Thellësi: 100 ml
Prurje: 15 l/sek
Çmimi,
Kosto,
[në Euro]
[në Euro]
100
10.000
70
7.000
5.100
5.100
Gjithsej
22.100
Kosto totale e sistemit ngrohës gjeotermal dhe atij me kaldajë, pa koston e
tubacioneve në serë
Pasqyra 7.9
Sistemi ngrohës
Kapaciteti termik
Kosto
[kW]
[Euro]
Gjeotermal
300
66.100
Kaldajë gazoili
300
7.000
Diferenca sistemit geotermal-kaldajë gazoili
59.100
9. REFERENCAT
3
Agence Pour Les Economies D‟Energie. 1982. Utilisation des Energies de
Subsistions fans les Serres, Paris, France.
Andrew D. Chiasson, 2006. Greenhouse Heating with Geothermal Heat Pump
Systems. Published by the American Society of Agricultural and Biological
Engineers, St. Joseph, Michigan www.asabe.org, Paper number 064131, 2006
ASAE
Annual
Meeting
. @2006
Atlasi Klimatik i Shqipërisë. 1988. Instituti i Hidrometeorologjisë, Akademia e
Shkencave, Tirane.
Calvin L., Cook R. 2009. North American Greenhouse Tomatoes Emerge as a
Major Market Force. Google, www. Greenhouse Construction.
Campiotti, C. A., Picciurro, G., Romanazzo, M., Taggi, R., 1985. Climatic and
Environmental data monitoring in greenhouses heated with geothermal water.
Acta Horticulture, Vol. 174, pp. 533-539.
Campioti C., Ginuchi L., Popovska S., 1999: Low-cost geothermal heating
technologies heat climatization for protected cultivation in agriculture.
International Geothermal days “OREGON „ 99”, 10-16 October 1999. Geo-Heat
Center, Oregon Institute of Technology, Klamath Falls, Oregon, USA.
Choosing and Constructing a Greenhouse Project: Parameters
Considerations. Google, www.Greenhouses Construction, 2009.
and
Ciabati P., Hoxha I. 2002. Realizazione di un sistema di supporto alla gestione
della risorse idriche sotterranee del Bacino di Tirana. International Seminar
“Sostenible development of Albania” Scientific Initiative of Italian Embassy in
Tirana, Nov. 2002.
C. Nikita-Martzopoulou, 2009. Greenhouse heating systems with geothermal
energy of low enthalpy in Greece. ISHS Acta Horticulturae 263: International
Symposium on Simple Ventilation and Heating Methods for Greenhouses in
Mild Winter Climates.
Dakoli H., Eftimi R., Tafilaj I., Shtrepi P. 1981. Hidrogjeologjia e aplikuar.
Shtepia Botuese e Librit Universitar. Tirane.
Dogniaux R. , Nissen A., 1975. Traite de l‟ éclairage naturel des serres set
abris pour végétaux. Ist. Royal Météorologique de Belgique, Bruxelles.
Eftimi R., Tafilaj I., Bisha G., 1989. Rajonizimi Hidrogjeologjik i Shqipërisë. Bul.
Shkencave, , No. 4, pp.303-313.
EGEC – European Geothermal Energy Council, 2008. Research agenda for geothermal
energy, Strategy2008 to 2030
4
EGEC – European Geothermal Energy Council, 2008. Geothermal innovat ive applications
for a sustainable European development
EGEC – European Geothermal Energy Council, 2008. Geothermal Energy Use in
Agriculture
Elíasson E. T., Björnsson O. B., 2003. Multiple integrated applications for lowto medium-temperature geothermal resources in Iceland. Geothermics,
Volume 32, Issues 4-6, August-December 2003, Pages 439-450.
Gelegenis J.J., 2009.
Use of a probabilistic model to design energy
transmission and distribution networks for low enthalpy geothermal multiple
use schemes. Applied Energy, Volume 86, Issue 3, March 2009, Pages 284289.
Georgievna M., 2003: Summary of fundamentals for evaluation of the
geothermal Potential of the Vardarian zone and Serbian-Macedonian at the
territory of the Republic of Macedonia. Geothermal Potential of South-Western
part of Macedonia Workshop, Ohrid 29 November 2003. Macedonian
Geothermal Association.
Grafiadellis, M., 1986. Development of Simple Systems for Distribution of
Geothermal Energy in Greenhouses, FAO/CNRE First Workshop on Geothermal
Energy use in Agriculture, Skopje, Macedonia.
Greenhouses in Turkey: a promising industry awaiting incentives. Google,
2009.
Harta Hidrogjeologjike e Shqipërisë, në shkallën 1:200.000, Ndërmarrja
Hidrogjeologjike, Tiranë.
Hemming S., 2009. Sustainable greenhouse design for Turkey. Wageningen UR
Greenhouse Horticulture, NL.
Kapllani L. ,Frasheri A. 1997. Integrated Geophysical Feasibility Study of the
Acquiferous Basin and Environmental Problems in Albania. Conference
&Exhibition Moscow;97, September 15-18 ,1997.Moscow, Russia.
Kamenev P.N., 1975. Otoplenie I ventilacija. Strojizdat, Moskva.
“Klima e Shqipërisë” botim i Akademisë së Shkencave, 1986.
Kodhelaj N., 2009. Energjia gjeotermale dhe përdorimi i saj në vendin tonë.
Tezë e Dr. Sc. Fakulteti i Gjeologjisë dhe i Minierave, Universiteti Politeknik i
Tiranës.
Kondili E., Kaldellis J. K.2006. Optimal design of geothermal-solar greenhouses
for the minimization of fossil fuel consumption. Applied thermal engineering.
2006, vol.26, n. 8-9, pp.905-915.
5
Kowski W., 2000: The pilot project of a geothermal heat recuperation cascade
system for fish and vegetable breeding, the Pas Meeri Geothermal Laboratory
(Podhale Region, Poland). World Geothermal Congress 2000, Kyushu-Tohoku
Japan, 29 May-10 June 2000.
Kralj P., 1999: Multi-cascade utilization of geothermal energy in the town of
Murska Sobota. A case study. International Geothermal days “OREGON „ 99”.
Geo-Heat Center, Oregon Institute of Technology, Klamath Falls, Oregon, USA.
Lineau P.J., 2009. Geothermal greenhouses development update. Google,
www. Geothermal greenhouse construction.
Lund, J. W., 1987. Cascading of Geothermal Energy in Italy. Geo-Heat Centre
Quarterly Bulletin, 10-1, 13-16.
Lund, J. W., 1994. Agriculture and Aquaculture Cascading the Geothermal
Way. Geo-Heat Centre Quarterly Bulletin, 16-1, 7-9.
Lund J.W., Boyd. L. Tony. 2009. Greenhouse and Aquaculture Applications of
Geothermal Energy. Geo-Heat Center Oregon Institute of Technology, Klamath
Falls, OREGON, www. Geoheat.oit.edu.
Milivojevi M., Martinovic M, Vidovic S. 2000. State of thee art of heating
greenhouses with geothermal Energy in Yugoslavia. International Symposium
on “Heating and Cogenerative systems in urban settlements and industry”.
Ohrid. Macedonia, 4-5 October 2000.
Onder Derya, 2009. Status of greenhouses in Easter Mediterranean coastal
areas of Turkey. African Journal of Biotechnology Vol. 8 (8), pp. 1545-1551.
Ozgene O., Hepbasli A., 2006. An Economical Analysis on a Solar Greenhouse
Integrated Solar Assisted Geothermal Heat Pump System. J. Energy Resour.
Technol. -- March 2006 -- Volume 128, Issue 1,28.
Pano N. etj., 1984. Hidrologjia e Shqipërisë. Instituti i Hidrometeorologjisë,
Tirane.
Popovski, K., 1984. Use of Solar Energy and Heat Accumulator in the Soil for
the greenhouse heating. Ph. D. Dissertation. Ljubljana, Slovenia, Faculty of
Mechanical Sciences “Eduard Kardelj” University.
Popovski, K., et al., 1988 a. Geothermal Energy Resources and their use in
European Agriculture. Rome, Italy, REUR Technical Series 4, CNRE Study 2.
Popovski, K., 1988 b. Present Status of Geothermal Energy use in Agriculture
in Europe. In: FAO/CNRE Workshop on Solar and Geothermal Energy use for
Greenhouse Heating, Adana.
6
Popovski, K., 1988 c. Simple Heating Methods for Mild Mediterranean Climate
Conditions. In: ISHS. On Simple Methods for Heating and Ventilating
Greenhouses in Mild Climate Conditions, Djerba-Tozeur.
Popovski, K., 1988. Geothermal Heated Greenhouses in the world. Guideline
and Proc. International Workshop on Heating Greenhouses with Geothermal
Energy, Ponta Delgada, Azores, pp. 42-48.
Popovski, K., Popova, N., 1988. Economy of Geothermal Energy use in
Agriculture. In: First FAO/CNRE First Workshop on Geothermal Energy use in
Agriculture, Skopje, Macedonia.
Popovski, K., 1991. Engineering Aspects of Geothermal use in Agriculture,
Guideline and textbook. In: International Sumer School on Direct Application of
Geothermal Energy, Skopje, Macedonia.
Popovski K. Popovska-Vasilevska S., 1999: Basis of Grenhouse‟s Design. Direct
Utilization of Geothermal Energy. International Geothermal days “OREGON „
99”. Geo-Heat Center, Oregon Institute of Technology, Klamath Falls, Oregon,
USA.
Popovska-Vasilevska S. Popovski K., 1999: State of the art geothermal energy
use for heating greenhouses in Macedonia. International Geothermal days
“OREGON „ 99”. Geo-Heat Center, Oregon Institute of Technology, Klamath
Falls, Oregon, USA.
Popovski K. Popovska-Vasilevska S., 1999: Design of Geothermal Heating
Systems for Greenhouses. International Geothermal days “OREGON „ 99”. GeoHeat Center, Oregon Institute of Technology, Klamath Falls, Oregon, USA.
Popovski K., 2003: Geothermal energy for agriculture-experiences with
different applications in South/Eastern Europe. Geothermal Potential of SouthWestern part of Macedonia Workshop, Ohrid 29 November 2003. Macedonian
Geothermal Association.
Popovska Vasilevska Sania, 1999: Environ impact of direct application of
geothermal energy. Geothermal Energy in Macedonia. Bitola & Klamath Falls
USA, 1999. International Geothermal days “OREGON „ 99”. Geo-Heat Center,
Oregon Institute of Technology, Klamath Falls, Oregon, USA.
Popovska Vasilevska S., 2003: Introduction to the design of Geothermal
heating systems greenhouses. Geothermal Potential of South-Western part of
Macedonia Workshop, Ohrid 29 November 2003. Macedonian Geothermal
Association.
Rafferty, K., 1991. Greenhouses. Chapter 15 in Geothermal Direct use
Engineering and Design Guidebook. Geo-Heat Centre, Klamath Falls, OR.
7
Rafferty K., Boyd T. ,1997: Geothermal Greenhouse information package.
Oregon Institute of Technology. Klamath Falls, Oregon, USA.
Stefánsson V. 1992. Success in geothermal development. Geothermics,
Volume 21, Issues 5-6, October-December 1992, Pages 823-834.
Tafili I., 2002. Underground water conditions in Albania. International Seminar
Strategy and sustainable development: Scientific, Technologic and Cultural
Cooperation, Tirana 2002. Scientific initiative of the Embassy of Italy.
Tonya L. Boyd, John W. Lund, 2006. Aquaculture, Catfish, Cut Flowers, DirectUse, Fish Farming, Greenhouses, Hydroponics, Low-Temperature, Potted
Plants, Prawns, Roses, Shrimp, Tilapia, Vegetables.
American Society of
Mechanical Engineers (ASAE) Annual Meeting.
Tonya Boyd, Lund J. W. Greenhouse and Aquaculture Applications of
geothermal Energy. Geothermal center, Oregon Institute of Technology,
Klamath falls, Oregon, USA.
Van Den Braak, N. J., Knies, P., 1985. Waste Heat for Greenhouse Heating in
the Netherlands. In. First FAO/CNRE Technical Consultations on Geothermal
Energy and Industrial Thermal Effluents Use in Agriculture, Rome.
Von Zabeltitz, C., 1986. Gewachshauser, Handbuch des Erwerbgartners.
Stuttgart, EV Vertag Eugen Ulmer.
8