Numerical modelling in research on geothermal systems

Nowadays, numerical modelling is a common tool for support research of geothermal systems. This is possible because of development of computer sciences and access to software dedicated to numerical modelling of hydrogeological processes. With computer applications researches can do scheme of hydrogeological conditions and simulate work of geothermal systems and thermal water intakes. Researches create numerical models of geothermal systems in regional and local scale, for simulating work of specific thermal water formation and intakes and their particular elements - well active zone for example.In parallel with the economic development of the use of thermal water in Poland there are a lot of research projects where numerical modelling occurs as a primary or supporting tool. This paper provides an overview of research issues where the solution of the problem was found with using computer application and numerical simulators

Modelling geothermal conditions in part of the Szczecin Trough – the Chociwel area

The Chociwel region is part of the Szczecin Trough and constitutes the northeastern segment of the extended Szczecin- Gorzów Synclinorium . Lower Jurassic reservoirs of high permeability of up to 1145 mD can discharge geothermal waters with a rate exceeding 250 m 3 /h and temperatures reach over 90°C in the lowermost part of the reservoirs. These conditions provide an opportunity to generate electricity from heat accumulated in geothermal waters using binary ORC (Organic Rankine Cycle) systems. A numerical model of the natural state and exploitation conditions was created for the Chociwel area with the use of TOUGH2 geothermal simulator (i.e., integral finite-difference method). An anal- ysis of geological and hydrogeothermal data indicates that the best conditions are found to the southeast of the town of Chociwel, where the bottom part of the reservoir reaches 3 km below ground . This would require drilling two new wells, namely one production and one injection. Simulated production with a flow rate of 275 m 3 /h, a temperature of 89°C at the wellhead, 30°C injection temperature and wells being 1.2 km separated from each other leads to a small temperature drop and moderate requirements for pumping power over a 50 years’ time span. The ORC binary system can produce at maximum 592.5 kW gross power with the R227ea found as the most suitable working fluid. Geothermal brine leaving the ORC system with a temperature c. 53°C can be used for other purposes, namely mushroom growing, balneology, swimming pools, soil warming, de-icing, fish farming and for heat pumps

Flow cytometric assessment of endothelial and platelet microparticles in patients with atrial fibrillation treated with dabigatran

The prothrombotic state in patients with atrial fibrillation (AF) is related to endothelial injury, the activation of platelets and the coagulation cascade. We evaluated the levels of platelet- (CD42b) and endothelial-derived (CD144) microparticles in the plasma patients with non-valvular AF treated with dabigatran at the time of expected minimum and maximum drug plasma concentrations. Following that, we determined the peak dabigatran plasma concentration (cpeak ). CD42b increased after taking dabigatran (median [IQR] 36.7 [29.4-53.3] vs. 45.6 [32.3-59.5] cells/mL; p ¼ 0.025). The concentration of dabigatran correlated negatively with the post-dabigatran change in CD42b (DCD42b, r ¼ -0.47, p ¼ 0.021). In the multivariate model, the independent predictors of DCD42b were: cpeak (HR -0.55; with a 95% confidence interval, CI [-0.93, -0.16]; p ¼ 0.007), coronary artery disease (CAD) (HR -0.41; 95% CI [-0.79, -0.02]; p ¼ 0.037) and peripheral artery disease (PAD) (HR 0.42; 95% CI [0.07, 0.74]; p ¼ 0.019). CD144 did not increase after dabigatran administration. These data suggest that low concentrations of dabigatran may be associated with platelet activation. PAD and CAD have distinct effects on CD42b levels during dabigatran treatment

Practice setting and secondary prevention of coronary artery disease

Introduction: Patients with established coronary artery disease (CAD) are at high risk of recurrent cardiovascular events. The aim of the analysis was to compare time trends in the extent to which cardiovascular prevention guidelines have been implemented by primary care physicians and specialists. Material and methods: Five hospitals with cardiology departments serving the city and surrounding districts in the southern part of Poland participated in the study. Consecutive patients hospitalized due to an acute coronary syndrome or for a myocardial revascularization procedure were recruited and interviewed 6-18 months after hospitalization. The surveys were carried out in 1997-1998, 1999-2000, 2006-2007 and 2011-2013. Results: The proportion of smokers increased from 16.0% in 1997–1998 to 16.4% in 2011-2013 among those who declared that a cardiologist in a hospital outpatient clinic decided about the treatment, from 17.5% to 34.0% (p < 0.01) among those treated by a primary care physician, and from 7.0% to 19.7% (p = 0.06) among patients treated in private cardiology practices. The corresponding proportions were 44.6% and 42.4% (p < 0.01), 47.7% and 52.8% (p = 0.53), 44.2% and 42.2% (p = 0.75) for high blood pressure, and 42.5% and 71.2% (p < 0.001), 51.4% and 79.6% (p < 0.001), 52.4% and 72.4% (p < 0.01) for LDL cholesterol level not at recommended goal. The proportion of patients prescribed cardioprotective medications increased in every analyzed group. Conclusions: The control of cardiovascular risk in CAD patients has only slightly improved since 1997/98 in all health care settings. The greatest potential for further improvement was found among patients whose post-hospital care is provided by primary care physicians. It is associated with promotion of a no-smoking policy and enhanced prescription of guideline-recommended drugs

Wtórna prewencja choroby niedokrwiennej serca u kobiet. Krakowski Program Wtórnej Prewencji Choroby Niedokrwiennej Serca

Wstęp: W ostatnich latach ukazało się wiele publikacji, w których wykazano większe ryzyko zgonu kobiet niż u mężczyzn, zarówno w ostrej fazie zawału jak i w okresie pozawałowym. Sugerowano, że większe ryzyko w grupie kobiet może wynikać m.in. z rzadszej kwalifikacji do leczenia rewaskularyzacyjnego, rzadszego stosowania leków przeciwpłytkowych i beta-adrenolitycznych, częstszego występowania oraz mniej agresywnej korekcji czynników ryzyka w grupie kobiet. Cel pracy: Celem Krakowskiego Programu Wtórnej Prewencji Choroby Niedokrwiennej Serca jest ocena i monitorowanie działań podejmowanych w ramach wtórnej prewencji choroby niedokrwiennej serca. Celem niniejszego opracowania jest porównanie częstości stosowania leków przeciwpłytkowych, beta-adrenolitycznych i hipolipemizujących oraz kontrola hipercholesterolemii, nadciśnienia tętniczego, palenia tytoniu, hiperglikemii i otyłości w grupach kobiet i mężczyzn z chorobą niedokrwienną serca. Materiał i metody: Do badania kwalifikowano osoby (ł 70 rż.) hospitalizowane w krakowskich klinikach i oddziałach kardiologicznych z powodu zawału serca, niestabilnej dławicy lub w celu rewaskularyzacji mięśnia sercowego. W 6&#8211;18 miesięcy po wypisie ze szpitala oceniano częstość niekontrolowanych czynników ryzyka oraz częstość stosowania leków w ramach wtórnej prewencji choroby niedokrwiennej serca. Wyniki: Do badania zakwalifikowano 1051 osób (297 kobiet i 754 mężczyzn). W 6&#8211;18 miesięcy po hospitalizacji w grupie kobiet stwierdzono otyłość w prawie 2-krotnie większym odsetku niż w grupie mężczyzn (38,2% vs 21,0%; p < 0,0001). W grupie kobiet częściej stwierdzano podwyższone ciśnienie tętnicze krwi (54,8% vs 45,8%, p < 0,02). Nie obserwowano natomiast istotnych różnic w częstości palenia tytoniu, hiperglikemii i częstości stężenia cholesterolu frakcji LDL ł 3,5 mmol/l (odpowiednio 13,3% vs 17,2%; 12,4% vs 9,6% i 49,9% vs 47,1%). Grupa kobiet charakteryzowała się wyższym skurczowym ciśnieniem tętniczym oraz wyższym wskaźnikiem masy ciała w porównaniu z mężczyznami. Nie stwierdzono istotnych różnidzono istotnych różnic w częstości stosowania leków przeciwpłytkowych, beta-adrenolitycznych oraz hipolipemizujących między grupami mężczyzn i kobiet. Wnioski: Zanotowano częstsze występowanie otyłości oraz podwyższonego ciśnienia tętniczego wśród kobiet w porównaniu z mężczyznami, natomiast częstość palenia tytoniu, występowania podwyższonego stężenia cholesterolu frakcji LDL i glukozy, jak również częstość stosowania leków o udowodnionej skuteczności profilaktycznej w okresie poszpitalnym była podobn

Wtórna prewencja choroby niedokrwiennej serca u kobiet. Krakowski Program Wtórnej Prewencji Choroby Niedokrwiennej Serca

Wstęp: W ostatnich latach ukazało się wiele publikacji, w których wykazano większe ryzyko zgonu kobiet niż u mężczyzn, zarówno w ostrej fazie zawału jak i w okresie pozawałowym. Sugerowano, że większe ryzyko w grupie kobiet może wynikać m.in. z rzadszej kwalifikacji do leczenia rewaskularyzacyjnego, rzadszego stosowania leków przeciwpłytkowych i beta-adrenolitycznych, częstszego występowania oraz mniej agresywnej korekcji czynników ryzyka w grupie kobiet. Cel pracy: Celem Krakowskiego Programu Wtórnej Prewencji Choroby Niedokrwiennej Serca jest ocena i monitorowanie działań podejmowanych w ramach wtórnej prewencji choroby niedokrwiennej serca. Celem niniejszego opracowania jest porównanie częstości stosowania leków przeciwpłytkowych, beta-adrenolitycznych i hipolipemizujących oraz kontrola hipercholesterolemii, nadciśnienia tętniczego, palenia tytoniu, hiperglikemii i otyłości w grupach kobiet i mężczyzn z chorobą niedokrwienną serca. Materiał i metody: Do badania kwalifikowano osoby (ł 70 rż.) hospitalizowane w krakowskich klinikach i oddziałach kardiologicznych z powodu zawału serca, niestabilnej dławicy lub w celu rewaskularyzacji mięśnia sercowego. W 6&#8211;18 miesięcy po wypisie ze szpitala oceniano częstość niekontrolowanych czynników ryzyka oraz częstość stosowania leków w ramach wtórnej prewencji choroby niedokrwiennej serca. Wyniki: Do badania zakwalifikowano 1051 osób (297 kobiet i 754 mężczyzn). W 6&#8211;18 miesięcy po hospitalizacji w grupie kobiet stwierdzono otyłość w prawie 2-krotnie większym odsetku niż w grupie mężczyzn (38,2% vs 21,0%; p < 0,0001). W grupie kobiet częściej stwierdzano podwyższone ciśnienie tętnicze krwi (54,8% vs 45,8%, p < 0,02). Nie obserwowano natomiast istotnych różnic w częstości palenia tytoniu, hiperglikemii i częstości stężenia cholesterolu frakcji LDL ł 3,5 mmol/l (odpowiednio 13,3% vs 17,2%; 12,4% vs 9,6% i 49,9% vs 47,1%). Grupa kobiet charakteryzowała się wyższym skurczowym ciśnieniem tętniczym oraz wyższym wskaźnikiem masy ciała w porównaniu z mężczyznami. Nie stwierdzono istotnych różnidzono istotnych różnic w częstości stosowania leków przeciwpłytkowych, beta-adrenolitycznych oraz hipolipemizujących między grupami mężczyzn i kobiet. Wnioski: Zanotowano częstsze występowanie otyłości oraz podwyższonego ciśnienia tętniczego wśród kobiet w porównaniu z mężczyznami, natomiast częstość palenia tytoniu, występowania podwyższonego stężenia cholesterolu frakcji LDL i glukozy, jak również częstość stosowania leków o udowodnionej skuteczności profilaktycznej w okresie poszpitalnym była podobn

Sustainable Use of Petrothermal Resources—A Review of the Geological Conditions in Poland

This article considers the possibility of using unconventional geothermal resources in enhanced geothermal systems (EGSs) under Polish geological conditions. In order to obtain additional environmental benefits, EGS systems using CO2 as a medium were analyzed. In addition to the production of clean energy, this allows for the geological storage of CO2 during the energy production process. The aim of this paper is to analyze the geological conditions for EGS-CO2 systems. Criteria is established for selecting an optimal location for the implementation of the first pilot installation of this type in Poland. Due to the depth of deposition and predicted thermal and petrophysical parameters, the optimal location occurs in sedimentary rocks in the central part of the Polish Lowland (Krośniewice-Kutno area). However, other favorable zones meeting the established criteria for simultaneous energy production and CO2 sequestration have been identified in northwestern parts of Poland (Szczecin Trough) and in southern Poland, in the area of the Carpathian Foredeep (Upper Silesia region)

Finite Element Modeling of Geothermal Source of Heat Pump in Long-Term Operation

Model simulation allows to present the time-varying temperature distribution of the ground source for heat pumps. A system of 25 double U-shape borehole heat exchangers (BHEs) in long-term operation and three scenarios were created. In these scenarios, the difference between balanced and non-balanced energy load was considered as well as the influence of the hydrogeological factors on the temperature of the ground source. The aim of the study was to compare different thermal regimes of BHEs operation and examine the influence of small-scale and short-time thermal energy storage on ground source thermal balance. To present the performance of the system according to geological and hydrogeological factors, a Feflow&reg; software (MIKE Powered by DHI Software) was used. The temperature for the scenarios was visualized after 10 and 30 years of the system&rsquo;s operation. In this paper, a case is presented in which waste thermal energy from space cooling applications during summer months was used to upgrade thermal performance of the ground (geothermal) source of a heat pump. The study shows differences in the temperature in the ground around different Borehole Heat Exchangers. The cold plume from the not-balanced energy scenario is the most developed and might influence the future installations in the vicinity. Moreover, seasonal storage can partially overcome the negative influence of the travel of a cold plume. The most exposed to freezing were BHEs located in the core of the cold plumes. Moreover, the influence of the groundwater flow on the thermal recovery of the several BHEs is visible. The proper energy load of the geothermal source heat pump installation is crucial and it can benefit from small-scale storage. After 30 years of operation, the minimum average temperature at 50 m depth in the system with waste heat from space cooling was 2.1 &deg;C higher than in the system without storage and 1.6 &deg;C higher than in the layered model in which storage was not applied

Application of a Hybrid Uf-Ro Process to Geothermal Water Desalination. Concentrate Disposal and Cost Analysis

M embrane-based water desalination processes and hybrid technologies are often considered as a technologically and economically viable alternative for desalination of geothermal waters. This has been confirmed by the results of pilot studies concerning the UF-RO desalination of geothermal waters extracted from various geological structures in Poland. The assessment of the feasibility of implementing the water desalination process analysed on an industrial scale is largely dependent on the method and possibility of disposing or utilising the concentrate. The analyses conducted in this respect have demonstrated that it is possible to use the solution obtained as a balneological product owing to its elevated metasilicic acid, fluorides and iodides ions content. Due to environmental considerations, injecting the concentrate back into the formation is the preferable solution. The energy efficiency and economic analysis conducted demonstrated that the cost effectiveness of implementing the UF-RO process in a geothermal system on an industrial scale largely depends on the factors related to its operation, including without limitation the amount of geothermal water extracted, water salinity, the absorption parameters of the wells used to inject water back into the formation, the scale of problems related to the disposal of cooled water, local demand for drinking and household water, etc. The decrease in the pressure required to inject water into the formation as well as the reduction in the stream of the water injected are among the key cost-effectiveness factors. Ensuring favourable desalinated water sale terms (price/quantity) is also a very important consideration owing to the electrical power required to conduct the UF-RO process