Lesbók Morgunblaðsins - 01.12.1963, Blaðsíða 23

Gamlaársdag 1926:
Þorkell Þorkelsson veöurstofu-
stjóri fór í sumar á veöurfrœöinga-
j fund í Sviss, en aö fundinum lokn-
um brá hann sér suöur á Italíu til
\ þess aö skoöa þar jaröhitaveitur.
j Hefir hann síöan flutt um þetta fyr-
j irlestur í Verkfrœöingafélagi Is-
\ lands. Annan fyrirlestur flutti Stein-
grímur Jónsson, rafveitustjóri, um
jaröhitamáliö, og vildi hann nota
hitann til þess að framleiöa raf-
magn, en Jón Þorláksson forsœtis-
ráöherra vill nota hann til liitunar
í liúsum. Fyrirlestur þann, er hér
birtist, flutti hann í V.F.Í. 17. nóv.
U t af umræðunum á fundi VF.. 28
okt. þ.á. um notkun jarðhita, langar mig
til að reyna að greiða úr einstökum
þeirra mörgu spurninga, sem verða á
vegi manns við athugun á því, hvort
unnt muni að nota jarðhita til hitunar
húsa í stórum stíl, svo sem til þess
að hita upp húsin yfirleitt í Reykjavík
og Hafnarfirði. Til fulls verður ekki úr
þessu skorið nema með talsvert víðtæk-
um og vandasömum rannsóknum. En
það er vitanlegt, að mikil jarðhitasvæði
eru umhverfis þennan þéttbýlasta hluta
landsins, bæði á Reykjanesskaga, í
Henglinum og í Mosfellssveit einkum
í daiverpum við ána Varmá. Það er nú
órannsakað mál, hvort unnt sé að ná
riógu heitu vatni á þessum svæðum til
hitunar, en miklar líkur eru þó fyrir
því að svo sé. Sennilega þarf þó að bora
eftir hitanum, til þess að fá hann nógu
mikinn og nógu tryggan. Hvort unnt
er að fá nóg vatn á Reykjanesi eða í
Henglirium til þess að binda hitann í,
veit ég ekki, en í Varmárdalnum er
enginn hörgull á vatni. Yfirleitt mun
mega vænta þess, að þar sem annars
fengist nógur jarðhiti og nóg vatn til
þess að binda hann í, þá megi ná vatn-
inu með suðuhita (100° C) eða því sem
mæst, til að byrja með. Nokkuð af þess-
um hita tapast á leiðinni til notkunar-
staðanna, segjum t.d. 10 stig, og kæmi
vatnið þá 90° heitt inn í rifjaofna þá,
sem notaðir eru til herbergjahitunar. í
rifjaofnunum gefur vatnið frá sér hit-
ann, segjum að það kólni niður í 40°,
sem er gætilega áætlað, þá nýtast 50°
til hitunarinnar eða 50 hitaeiningar úr
hvevjum lítra vatns. Á þessum grund-
velli vil ég nú gera mjög lausiegar
frumáætlanir um það, hve mikið vatn
og hve víðar vatnspípur þurfi til þess að
hita öll hús í bæ á borð við Reykjavík
(25 þúsund íbúar), hvort kleift sé að
einangra pípurnar, svo sem þarf til þess
að verjast of miklum hitamissi, og
hversu mikið afl þurfi til þess að dæla
valrunu til bæjarins, ef upptökin liggja
ekki svo hátt, að það renni sjálfkrafa.
1. Vatnsmagnið
Með því að rannsaka hitaeyðslu og
íbúatölu æði margra húsa, sem mið-
stöðvarhitun er í, má fá sennilega áætl-
■un um þá tölu hitaeininga á mann fyrir
hverja klst., sem útvega þarf. Þar sem
þessi rannsókn er ógerð, geri ég ágizkun,
og reikna að þurfa muni 2000 hitaein-
ingar á mann á klst. Sá hiti nægir til að
halda stofuhita í allt að 20° frosti í
einu herbergi með h.u.b. 17 fermetra
gólffieti (nál 6x7 álnir) í velbyggðu
húsi, og samsvarar þeim hita er einn
sexleggjaður „Classic“ nfjaofn með 14
stæðum (elementum) lætur í té þegar
snarplega er kyntur ketillinn. Mér sýn-
ist sæmilega í lagt að reikna hverja
íbúð eitt slíkt herbergi vel hitað. Þá
þarf allur bærinn 25000x2000 = 50 millj.
hita eininga á klst. Nú var áætlað að
hver lítri vatns láti í té 50 h.e. og þarf
þá eina milljóh lítra af heitu vatni á
klst. en það er sama sem 278 lítrar á
sekúndu.
Nú gizka ég á að vatnshraðinn í píp-
32. tölublað 1963 ---------------
unum megi vera 1,25 m. á sek. Ef til
vill ma hann vera meiri. Þá þarf pipu-
víddin, d, að vera:
d = 54 sm. (tæpir).
Þessi pípuvídd er ekki ægilegri en
það, að hún er talsvert minni en vídd-
in á vatnsveitu Reykjavíkur (kaflinn frá
Gvendarbrunnum niður fyrir Rauðhóla,
víddin þar 70 sm.) Til samanburðar við
vatnsmagn það (278 lítrar á sek.), sem
hér er áætlað til hitunar á bænum, má
geta þess, að vatnsveitan, sem nú er,
geyme heita vatnið, eða eitthvað af því,
í vatnsgeymi, sem nota mætti til að
jafna rennslið í götuæðakerfinu. Hugs-
um oss að vér vildum geyma Vi af sól-
arhringsforðanum frá næturstundunum,
þegar lítillar hitunar er krafizt, og til
dagsins. Vatnsgeymirinn þarf því að
rúma 6 millj. lítra eða 6000 tenings-
metra Sé vatnsdýptin gerð 6 m., þarf
grunnflöturinn að vera 1000 fermetrar,
og ef geymirinn er hringmyndaður verð-
ur allt yfirborð hans um 2700 fermetr-
HITAVEITAN
getur flutt 113 litra a sek. og efsti kafli
hennar tvöfalt meira eða um 226 lítra á
sck.
2. Einangrun
Er kleift að einangra þessar pípur svo,
að ekki tapist óhæfilega mikill hiti úr
vatninu áður en það kemur til notkun-
ar?
Hugsum oss fyrst að heita vatnið fáist
uppi í Hengli, um 36 km. frá Reykjavík.
Með vatnshraða 1,25 m á sek. yrði vatn-
ið þá 36000: 1,25 = 28800 sek. eða ná-
kvæmlega 8 klst. á leiðinni. Segjum nú
að vatnið megi kólna um 5° á þessari
leið; ef það er 100° við upptökin, kemur
það þá 95° niður til bæjarins, og eru
það eftir önnur fimm stig fyrir kólnun
í götuæðakerfinu, og getur vatnið þá
komið 90° heitt inní hitunartækin, svo
sem áætlað var.
Rúmmál vatnsins í þessari 36 km.
iöngu og 54 sm víðri pípu verður sem
næst 8 millj. lítrar. Hitatapið 5° á hverj
um lítra samsvarar sem næst 8 millj.
lítrar. Hitatapið 5° á hverjum lítra sam-
Eftir Jón Þorláksson
svarar þá 40 millj. h.e. á klst. Yfirborð
pípúnnar allrar verður rúmlega 61 þús.
fermetrar, og hitatapið á ferm. um klst.
má þá vera sem næst 5000:61 eða um
82 h.e Ég áætla jarðvegshitann um-
hverfis pípuna 0° (að vetralagi) og með-
alhiti vatnsins í pípunni er 97,5° Þá má
kólnunarstuðull* pípunnar ekki vera
meiri en 82:97.5 = 0.84.
Það er nú hægðarleikur að einangra
pípu svo, að kólnunarstuðull hennar fari
ekki fram úr 0,84. Þykkt einangrunar-
innar þarf að vera h.u.b. þessi, svo að
nefnd séu nokkur hin algengustu ein-
angrunarefni:
Hárflóki (filt) ............. 4 sm.
Ull ......................... 5 —
Korkmylsna .................. 6 —
Sag ......................... 7 —
Mómylsna ..................• 8 —
Kisilduft ................... 8 —
Asfaltdreyptar korkpl........ 8 —
Trjáviður (fura) ........... 12 —
Kólnunarstuðull 0,84 svarar hér um
bil til sömu einangrunar, á mótstöðu
gegn útrás hitans, sem velbyggður út-
veggur íbúðarhúss þarf að veita, og má
leysa þá þraut á marga vegu að veita
vatoinu í pípunni þetta skjól.
í sambandi við þetta úrlausnarefni,
einangrun aðfærslupípunnar, liggur
nærri að athuga hvort kleift muni að
* Kólnunarstuðull veggjar eða milli-
gerðar er sú tala hitaeininga sem
berst gegn um fermetra veggjar-
ins á hverri klst. ef mismunur er
hitastiganna innan við og utan við
hann er einungis 1*C.
Jón Þorláksson
ar. Ef vér gerum ráð fyrir að kólnunar-
stuðull botns, veggja og þaks sé að
meðaltali 0.84, eins og aðfrælsupípunnar,
hitinn í geyminum 95° og utan við
hann 0° (jarðfylling), þá verður allt
hitatapið á klst. um 215000 h.e. Sé geym
irinn fullur af vatni (6 millj.). þá sam-
svarar hitatapið því að vatnið kólni um
ett stig á h.u.b. 28 klst. Nú er auðvelt
að gera þak og veggi geymisins svo, að
kólnunarstuðullinn verði minni en 0.84,
t.d. ekki meiri en 0,50 ef þurfa þykir.
Dáiitlir erfiðleikar kunna að vera á því
að einangra botninn eins vel, en takist
það, þá þarf vatnið í geyminum ekki að
kóina meira en h.u.b. % stig á sólar-
hring þótt það standi í geyminum öld-
ungis endurnýjunarlaust. Geymsla heita
vatnsins frá nóttu til dags veldur eng-
um erfiðleikum og frekari geymsla til
fullnægingar á mismunandi hitaþörf
eftir veðráttu er framkvæmanleg, en það
er lannsóknarefni, hvort hún svari kostn
aði.
3. Afþörfin
Ef heita vatnið fæst upp í Hengli, þá
getur það runnið sjálfkrafa niður í bæ-
inn, eða niður í vatnsgeymi' í nánd við
bæinn, t.d. Öskjuhlíðinni. En sé gert
ráð fyrir að vatnið verði tekið í Mos-
fellssveitinni, t.d. nálægt Reykjum, á
h.u.b. 50 m. hæð yfir sjávarmáli og í
18 km. fjarlægð frá bænum, þá þarf að
dæla því til bæjarins.
Sé pípuvídd áætluð 54 sm. og vatns-
hraði 1.25 m. á sek eins og áður, verður
rennsiismótstaðan í pípunni um 3% m.
á hverjum km. eða alls á leiðinni sem
svarar 60 m vatnsþrýstihæð. Bætum hér
við 15 metrum fyrir hæðarmismun frá
upptökum til vatnsgeymis, verður þá
þrýstihæðin alls 57 m., og erfiði dæli-
vélanna:
75x278
—------ = 278 eðlishestöfl.
75
f framkvæmdinni mundi þurfa um
400 hestnfla hreyfisvélar. Það er rann-
sóknarefni, hvort ekki mundi svara
kostr.aði að gera pípuna víðari og vatns
hraðann minni, til þess að komast af
með minni aflvélar handa dælunum.
Segjum að vatninu sé ætlað að vera
8 kJst. á leiðinni eins og ofan úr Hengli,
þá þarf pípuvíddin að vera 76 sm., vatns
hraðinn verður 0,625 m. og rennslismót-
staðan á allri leiðinni ekki nema um 10
metrar, þrýstihæðin alls 25 metrar og
erfiði dælivélanna um 93 eðlishestöfl,
samsvarandi um 130 hestafla hreyfivél.
Með sömu einangrun yrði kólnunin í
aðfærslupípunni samt sem áður dálítið
minni en í hinni lengri pípu ofan úr
Hengli.
Það væri auðvitað býsna sniðugt, ef
unnt væri að nota eitthvað af jarðguf-
unni fyrst til þess að snúa hreyfivél
þeirri er knýr dælurnar, og hleypa
henni síðan í vatnið og senda hitann úr
henni til bæjarins. En framkvæmanleiki
alis fyrirtækisins veltur aldrei á þessu
atriði, því að nóg önnur úrræði verða til
að knýja dælurnar ef gufan reynist til-
tæk í því skynL
4. Fjárhagshliðin
Ég ætla mér ekki að gera neina áætl-
un um stofnkostnað þessa fyrirtækis,
hún yrði alveg í lausu lofti meðan allar
rannsóknir eru ónógar. En þeir útreikn-
ingar, sem hér að framan eru gerðir,
nægja til að sýna fram á, að fyrirtækið
er engan veginn svo risavaxið, að ókleift
geti talizt að framkvæma það, ef rann-
sókriin leiðir ekki í ljós óvænta erfið-
leika.
En það má fyrirfram gera sér nokkra
hugmynd um hvað fyrirtækið gefi í
aðra hönd árlega, ef það kemst í fram-
kvæmd.
Hitaveitunni er ætlað að láta í té 50
millj. hitaeininga á klst., en það sam-
svarar hitanum úr 10 smálestum kola,
ef þeim er brennt í miðlungsgóðum eld-
færum Ef unnt væri að nota sér allan
þann hita til fulls, dag og nótt, vetur og
sumar, sem hitaveitan getur látið í té,
þá samsvarar hann 87600 tonnum af kol-
um a ári. En það er ekki mögulegt að
hafa full not hitans, og má því ekki
miða arð hitaveitunnar við þessa kola-
eyðslu. JLáta mun nærri að miðstöðvar-
hitun eyði yfir árið 400 kg. af kolum
fyrir hverjar 1000 hitaeiningar í út-
reiknaðri hitaframleiðslu á klst. þegar
kaldast er. Hér voru áætlaðar 2000 h.e.
á klst. hverjum manni, og það ætti þá
að samsvara 800 kg. kolaeyðslu á mann
yfir árið, eða 20 þús. smálestum fyrir
alla bæjarbúa (25 þús manns). Kosti
hver smálest af kolum 50 kr. þá verður
arðurinn af hitaveitunni 1 millj. kr. ár-
lega. Hér við bætist nú ýmislegur arður,
eða að minnsta kosti þægindi sem hafa
má af vatninu aukreitis. Þannig er áætl-
að að öllu vatninu sé sleppt úr mið-
stöðvarhitunum húsanna 40 stiga heitu.
Þá er eftir í því nægur hiti fyrir böð,
sundieugar, gróðurvermihús o.fl. Einnig
verður fullheitt vatn (90°) afgangs
þegar ekki er mjög kalt í veðri á vetr-
um, og svo allt sumarið. Kynni að mega
hafa þess einhver not, t.d. til niðursuðu
og annars iðnaðar.
Einhverjum kann að detta í hug sú
spurning, hvort ekki sé eins tiltækilegt
að hita allan bæinn upp með raf-
magni. Til skýringa skal því þess getið,
að stærð rafmagnsstöðvar, sem lætur í
té 50 millj. hitaeininga á klst., þarf að
vera allt að 100 þús. hestöfl, ef stöðin
siendur í nokkurri fjarlægð og hæfilega
er aætlað fyrir rýrnun rafmagnsins í
LESBÓK MORGUNBIjAÐSINS 23