Hitaveitur – Þrenns konar, varmadælur

Grein/Linkur: Þrenns konar hitaveitur (og meira til)

Höfundur: Ari Trausti Guðmundsson

Heimild: 

.

Námafjall. Jarðhiti er ein verðmætasta náttúruauðlind landsins og hitaveitur á há- og lághitasvæðum aðal orkuuppspretta landsmanna miðað við orkugildi. Mynd / Feodor Pitcairn

.

Apríl 2023

Þrenns konar hitaveitur (og meira til)

Mesta orkunotkun í landinu felst í hita- veitum og varmadælur sækja á. Hvað er glatvarmi?

Hitaveita – lághiti

Á Íslandi eru yfir 250 lághitasvæði með yfirborðsvirkni allvel kunn. Lághitasvæði teljast jarðvarmasvæði þar sem hitastig er lægra en 150°C á 1.000 metra dýpi. Þau raðast utan við eða í jaðri gosbeltanna og sækja varmann djúpt til heitra jarðlaga. Grunnvatnsrennsli og sprungukerfi stýra að mestu yfirborðsvirkninni en hitaveitur nýta borholur og langoftast líka dælur í þeim. Lághitaveitur leiða borholuvatn til neytenda beint úr borholum en sums staðar hita varmaskiptar upp kalt neysluvatn með því heita sem nýtist þar með notendum til upphitunar og neyslu. Rannsóknir hafa leitt í ljós að virkjanleg lághitasvæði eru víðar en talið var og sum þeirra án þess að hverir eða laugar sjáist að marki. Nýjar hitaveitur hafa verið ræstar á svokölluðum köldum svæðum undanfarin 10 til 20 ár.

Hitaveita – háhiti

Á Íslandi eru á milli 30 og 40 háhitasvæði kunn og nokkur þeirra hulin jökulís. Háhitasvæði eru með hitastigi yfir 200°C á 1.000 m dýpi en hæstmældi hiti á nærri 5 km dýpi er um 430°C. Háhitasvæði koma fram á eldstöðvakerfum gosbeltanna og varmi þeirra rakinn til nálægra kvikuhólfa og kvikuinnskota. Svæðin eru mörg sýnileg í megineldstöðvum kerfanna en önnur í nágrenninu. Gufa ásamt fersku grunnvatni er grunnur hitaveitna á háhitavæðum

Kynt hitaveita

Hitaveitur byggðar á lág- eða háhita sjá um 90% landsmanna fyrir rýmisupphitun og fjölda ylræktarfyrirtækja fyrir varma. Þar sem þeirra nýtur ekki við eru reistar orkustöðvar þar sem vatn er hitað til rýmishitunar og neyslu með olíu, raforku eða varmadælu og leitt um lagnir til notanda.

Hlutur orkuskipta felst í að fækka kyntum hitaveitum og að koma á raforkukyndingu, glatvarmabeislun eða vamadælum í stað olíukyndingar þar sem kynt hitaveita verður ekki leyst af hólmi með hefðbundinni hitaveitu.

Varmadæla

Hröð þróun hefur orðið á varmadælum. Raforku þarf til þeirra en tækin skila meiri orku, á formi varma, en notuð er til þeirra. Til varmadælu þarf lokaða hringrás með vökva með lágu suðumarki og án neikvæðra umhverfisáhrifa. Utanaðkomandi varmi, t.d. úr hlutfallslega heitum, þurrum jarðlögum eða jarðhitavatni eða sjó, veldur suðu vökvans. Með rafknúinni þjöppu er þrýstingur á gasi frá sjóðandi vökvanum aukinn. Hitastig þess hækkar mjög mikið. Varmi er fluttur frá hringrásarvökvanum í inniloft eða til hitaveitu- og neysluvatns í geymi. Varmadæla er í raun „öfugur“ ísskápur.

Stæsta varmadælustöðin er í Vestmannaeyjum. Sex til 11 stiga heitur sjór er kældur í 2 til 3 stig. Varminn sem losnar samsvarar um 90% varmaorku til rýmishitunar í Eyjum. Styrkir fást til uppsetningu varmadæla.

Glatvarmi

Varmaorka sem stafar frá framleiðsluferlum og hverfur ónýtt til umhverfisins er nefnd glatvarmi. Hann er unnt að virkja með ýmsu móti, t.d. með varmadælum og með því að hita upp ferskvatn í varmaskiptum eða framleiða raforku með gufu- eða gashverflum og rafölum.
Algengt er að mikill glatvarmi fylgi orkufrekum iðnaði, t.d. framleiðslu álvera og framleiðslu málmblendis og kísils. Glatvarmi fylgir líka orkuvinnslu með jarðvarma og affallsvatni hitaveitna.