POTENCJALNE MOŻLIWOŚCI WYKORZYSTANIA CZWARTORZĘDOWYCH WÓD PODZIEMNYCH W INSTALACJACH NISKOTEMPERATUROWYCH

Praca przedstawia potencjalne możliwości wykorzystania wód podziemnych z poziomu
czwartorzędowego w instalacjach niskotemperaturowych dwuotworowych i jednootworowych
wspomaganych pompami ciepła typu woda/woda na obszarze Nowego Sącza.
Takie instalacje umożliwiają zagospodarowanie zwykłych wód podziemnych, występujących
na niewielkich głębokościach, których temperatura na wypływie jest mniejsza
niż 20°C. Obowiązujące regulacje prawne w jasny sposób nie definiują pojęcia wody
niskotemperaturowej. Zatem, odnosząc się do definicji wody termalnej określonej przez
Prawo geologiczne i górnicze (PGG, Dz.U. Z 2011 Nr 163 poz. 981), wodą niskotemperaturową
jest woda posiadająca na wypływie z ujęcia temperaturę mniejszą niż 20°C.
Woda jako dolne źródło ciepła musi spełniać odpowiednie wymagania dotyczące parametrów
fizykochemicznych. W niniejszej pracy szczególnej ocenie poddano wyniki
oznaczeń wybranych parametrów fizykochemicznych istotnych w przypadku wykorzystania
tych wód w instalacjach niskotemperaturowych: pH, przewodności elektrolitycznej
właściwej oraz chlorków, siarczanów, azotanów, żelaza i manganu. Dane do analizy
pozyskano z Centralnej Bazy Danych Hydrogeologicznej (CBDH tzw. BankuHydro)
oraz baz danych Monitoringu Wód Podziemnych (MWP). Z bazy wybrano te ujęcia,
w których oznaczony został przynajmniej podstawowy skład chemiczny wód podziemnych.
Dane poddano analizie statystycznej – wyznaczono podstawowe statystyki opisowe
i przedstawiono je na wykresach skrzynkowych. Na ich podstawie można stwierdzić,
że stężenia chlorków, azotanów, wartości pH i przewodności elektrolitycznej właściwej
nie przekraczają wartości granicznych podanych przez producenta urządzeń
(firma Nibe–Biawar sp. z o.o.), natomiast stężenia żelaza, manganu i siarczanów w pojedynczych
ujęciach przekraczają te wartości. Wykorzystywanie wód niespełniających
wymogów stawianych przez producenta pompy jest możliwe w sposób pośredni, za
pomocą dobranego indywidualnie wymiennika pośredniego.

Pełny tekst (pdf)

[1] Baza danych PSH, http://spdpsh.pgi.gov.pl/PSHv7/, 2014.
[2] Budzyński I. (pod kier.), Kacperczyk E., Korczak–Żydaczewska K., Milusz M.,
Wójcikowska J., Sznejder A., Marczak M.: Powierzchnia i ludność w przekroju
terytorialnym w 2013 r., Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2001, http://
www.stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/gus/l_powierzchnia_i_ludnosc_przekroj_terytorialny_2013.pdf.
[3] Cabalska J., Galczak M., Kazimierski B.(red.), Kostka A., Mikołajczyk A., Palak–
Mazur P.: Rocznik Hydrogeologiczny Państwowej Służby Hydrogeologicznej Rok
hydrologiczny 2013, PIG – PIB, Warszawa 2014.
[4] Chowaniec J., Witek K.: Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1: 50 000, ark. Nowy
Sącz, Centralne Archiwum Geologiczne, PIG, Warszawa 1997.
[5] Chowaniec J., Witek K.: Objaśnienia do Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 50
000, ark. Nowy Sącz, Centralne Archiwum Geologiczne, PIG, Warszawa 1997.
[6] Eugster W.J., Sanner B.: Technological Status of Shallow Geothermal Energy in Europe.
Proceedings World Geothermal Congress 2007, Unterhaching, Germany, 30 May–1
June 2007, 2007, p. 1–8, https://pangea.stanford.edu/ERE/pdf/IGAstandard/EGC/2007/174.pdf.
[7] Gryczko–Gostyńska A., Olędzka D.: Nowy Sącz w: Wody Podziemne miast Polskich.
Miasta powyżej 50 000 mieszkańców (pod red. Z. Nowickiego), Informator
Państwowej Służby Hydrogeologicznej, PIG, Warszawa 2009, s. 259–274.
[8] Kapuściński J., Rodzoch A.: Geotermia niskotemperaturowa w Polsce i na świecie.
Stan aktualny i perspektywy rozwoju. Uwarunkowania techniczne, środowiskowe
i techniczne, Ministerstwo Środowiska, Warszawa 2010.
[9] Kleczkowski A.S.(red.): Objaśnienia do Mapy obszarów głównych zbiorników wód
podziemnych (GZWP) w Polsce wymagających szczególnej ochrony: 1:500 000,
Instytut Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej AGH, Kraków 1990.
[10] Klojzy–Kaczmarczyk B., Kaczmarczyk A.: Systemy grzewcze z pompą ciepła jako
element realizacji założeń programów ochrony środowiska, Polityka Energetyczna,
Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2005, t. 8, z. spec., s. 517–525.
[11] Klojzy–Kaczmarczyk B., Kaczmarczyk A.: Zanieczyszczone wody podziemne jako
niskotemperaturowe źródło ciepła w systemach grzewczych, Polityka Energetyczna,
Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2006, t. 9, z.1, s. 73–80.
[12] Klojzy–Kaczmarczyk B.: Jakość wód podziemnyh wybranych pięter makroregionu
środkowopolskiego w aspekcie ich wykorzystania w systemach z pompą ciepła,
Polityka energetyczna, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2008, t.11, z. 1, s. 201–210.
[13] Kłósek M., Łacic M., Marczak W., Sienniak H. (pod kier), Stachańczyk A.: Informator
Statystyczny miasto Nowy Sącz, Urząd Statystyczny w Krakowie, Kraków 2013,
http://old.stat.gov.pl/cps/rde/xbcr/krak/ASSETS_2013_informator_Nowy_Sacz.pdf.
[14] Kondracki J.: Geografia regionalna Polski, Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa 2013.
[15] Malarska A.: Statystyczna analiza danych wspomagana programem SPSS, Predictive
Solutions, Kraków 2005.
[16] Materiały techniczne firmy Nibe–Biawar sp. z o. o.
[17] Mazurkiewicz J., Tomaszewska B., Kmiecik E.: Program badań do określenia
potencjału geotermii niskotemperaturowej bazującej na wodach podziemnych
Małopolski, Technika Poszukiwań Geologicznych. Geotermia, Zrównoważony
Rozwój, IGSMiE PAN, Kraków 2013, z. 2, s. 45–58.
[18] Oszczypko N., Wójcik A.: Szczegółowa mapa geologiczna Polski 1: 50 000, ark.
Nowy Sącz, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1993.
[19] Oszczypko N., Wójcik A.: Objaśnienia do szczegółowej mapy geologicznej Polski
1:50 000, ark. Nowy Sącz, Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1993.
[20] Paczyński B.: Podstawy regionalizacji hydrogeologicznej, Hydrogeologia regionalna
Polski, T. I, Wody słodkie (pod red. Paczyński B., Sadurski A.), PIG, Warszawa 2007,
s. 56–69.
[21] PGG: Prawo geologiczne i górnicze, Dz.U. Z 2011r., Nr 163, poz. 981.
[22] Prognoza Oddziaływania na Środowisko projektu „Aktualizacji Programu Ochrony
Środowiska dla miasta Nowego Sącza na lata 2013–2016 z perspektywą na lata 2017–
2020”, Nowy Sącz 2013, http://www.nowysacz.pl/content/resources/miasto/
/informacje/komunikaty/2013/WO%C5%9A/program%20ochrony%20%C5%9Brodo
wiska.pdf.
[23] Program Ochrony Środowiska i Plan Gospodarki Odpadami dla miasta Nowego
Sącz, cz. I. Program ochrony środowiska na lata 2005–2012, Nowy Sącz 2005,
http://www.nowysacz.pl/content/resources/sesje/U_XLVIII_597_2005.pdf.
[24] Rafferty K.: Design issues in the commercial application of GSHP systems in the
U.S.. Geo–Heat Center Quarterly Bulletin, Klamath Falls 2000, OR, p. 6–1
(http://geoheat.oit.edu/bulletin/bull21-1/bull21-1-all.pdf).
[25] Rubik M.: Pompy ciepła w systemach geotermii niskotemperaturowej, Monografia,
wyd. MULTICO Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2011.
[26] Sanner B.: Shallow geothermal energy. Geo–Heat Center Quarterly Bulletin,
Klamath Falls 2001, OR, p. 19–25, http://geoheat.oit.edu/bulletin/bull22-2/art4.pdf.
[27] Skąpski K., Szklarczyk T., Patorski R., Garecki J.: Dokumentacja hydrogeologiczna
zasobów wód podziemnych z utworów czwartorzędowych na obszarze Kotliny
Sądeckiej,Centralne Archiwum Geologiczne, PIG, Warszawa 1997.
[28] Szczepańska J., Kmiecik E.: Ocena stanu chemicznego wód podziemnych w oparciu
o wyniki badań monitoringowych, Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne,
Kraków 2005.
[29] Tomaszewska B.: Prognozowanie kolmatacji instalacji geotermalnych metodą
modelowania geochemicznego, Gospodarka Surowcami Mineralnymi, IGSMiE PAN,
Kraków 2008, t. 24, z.2/3 s. 399–407.
[30] Portal Nowy Sącz, http://www.nowysacz.pl/, maj 2014.
[31] Charakterystyka JCWPd nr 154,
http://www.psh.gov.pl/plik/id,4958,v,artykul_5576.pd, maj 2014.
[32] RMZ, 2014 - Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r.
w sprawie warunków, jakie należy spełniać przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do
ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego
(Dz. U. z 2014 r., Poz. 1800).
[33] RMZ, 2007 - Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 r. w sprawie
jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (Dz. U. z 2007 r. Nr 61, Poz.
417), zmienione przez Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 20 kwietnia 2010 r.
zmieniające rozporządzenie w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez
ludzi (Dz.U. z 2010 r. Nr 72, Poz. 466).
[34] Uchwała Nr XIV/133/2011 w sprawie uchwalenia zmiany Studium uwarunkowań
i kierunków zagospodarowania przestrzennego Miasta Nowego Sącza z dna 6
września 2011 r. (Uchwała Nr XIV/133/2011 z późn. zm.).