Zer da energia geotermikoa, klimatizazio sistemak eta etorkizuna

Energia geotermikoa

Ziur badakizu zer den energia geotermikoa termino orokorrean, baina Ba al dakizu energia horri buruzko oinarri guztiak?

Oso modu orokorrean esaten dugu energia geotermikoa dela lurraren beroaren energia.

Beste modu batera esanda, energia geotermikoa Eguzkitik ateratzen ez den energia berriztagarrien baliabide bakarra da.

Horrez gain, esan dezakegu energia hori ez dela energia berriztagarria, beraz bere berritzea ez da infinituaHala ere agortezina da giza eskalan, beraz, berriztagarritzat jotzen da helburu praktikoetarako.

Lurraren beroaren jatorria

Lurraren beroaren kausa nagusia elementu erradioaktibo batzuen etengabeko desintegrazioa esate baterako, Uranioa 238, Torioa 232 eta Potasioa 40.

Beste bat energia geotermikoaren jatorria dira plaka tektonikoen talkak.

Zenbait eskualdetan, ordea, bero geotermikoa kontzentratuago dago, inguruetan gertatzen den moduan sumendiak, magma korronteak, geiserrak eta iturri termalak.

Energia geotermikoa erabiltzea

Energia hori gutxienez 2.000 urte daramatza erabiltzen.

Erromatarrek iturri termalak erabiltzen zituzten komunak eta, oraintsuago, energia hori erabili da eraikinak eta negutegiak berotzeko eta elektrizitatea sortzeko.

Gaur egun, 3 gordailu mota daude eta horietatik energia geotermikoa lor dezakegu:

  • Tenperatura altuko biltegiak
  • Tenperatura baxuko biltegiak
  • Harkaitz bero lehorreko biltegiak

Tenperatura altuko biltegiak

Gordailua dagoela esaten dugu tenperatura altua urtegiko ura iristen denean tenperaturak 100 ºC-tik gorakoak bero iturri aktibo bat egoteagatik.

Bero geotermikoak energia geotermiko erabilgarria sor dezan, baldintza geologikoek a osatzea ahalbidetu behar dute urtegi geotermikoa, petrolio edo gas naturalean daudenen antzekoak, a osatuta harri iragazkorra, hareharriak edo kareharria adibidez, a gainean geruza iragazgaitza, buztina bezala.

tenperatura altuko eskema

Haitzek berotutako lurpeko urak goranzko norabidean igarotzen dira urtegira, geruza iragazgaitzaren azpian harrapatuta geratzen dira.

Noiz pitzadurak daude geruza iragazgaitz horretan, lurruna edo ura gainazalera ihes egitea posible da, ur termalen edo geyserren moduan agertzen dira.

Iturri bero horiek antzinatik erabiltzen dira eta berotzeko eta industria prozesuetarako erraz erabil daitezke.

termak

Bainu Erromako Bainuetxeak

Tenperatura baxuko biltegiak

Tenperatura baxuko biltegiak dira uraren tenperatura, erabiliko dugun hori kokatuta dago 60 eta 100 ºC artean.

Gordailu horietan, bero fluxuaren balioa lurrazalaren normala daBeraz, aurreko baldintzetako 2 existentzia ez da beharrezkoa: bero iturri aktibo bat egotea eta fluido biltegiaren isolamendua.

Tenperatura baxuko eskema

Bakarrik biltegi baten presentzia sakonera egokian, aipatutako eremuan dagoen gradiente geotermikoarekin, ustiapena ekonomikoa egiten duten tenperaturak egon daitezen.

Harkaitz bero lehorreko biltegiak

Potentziala energia geotermikoaren es askoz handiagoa da arroka bero lehorretatik beroa ateratzen bada, urik berez ez dutenak.

Batean daude tenperatura 250 eta 300 ºC artean dagoeneko bat 2.000 eta 3.000 metro arteko sakonera.

Bere ustiapenerako arroka bero lehorrak hautsi behar dira bihurtu porotsuak.

Ondoren ur hotza sartzen da gainazaletik hodi baten bidez, hautsitako arroka beroa zeharkatzen utziz, berotu dadin eta gero, ur lurruna ateratzen da beste hodi baten bidez bere presioa turbina bat gidatzeko erabiltzeko eta energia elektrikoa sortu.

rock beroaren eskema

Ustiapen mota honen arazoa haitzak hain sakoneran hausteko eta zulatzeko teknikak dira.

Petrolioa zulatzeko teknikak erabiliz arlo horietan asko aurreratu den arren.

Oso tenperatura baxuko energia geotermikoa

Kontuan har dezakegu lurpea a bezalako sakonera txikietara bero iturria 15ºC-tan, guztiz berriztagarria eta agortezina.

Bilketa sistema egoki baten eta bero ponpa baten bidez, beroa iturri horretatik 15ºC-ra pasa daiteke 50ºC-ra iristen den sistema batera, eta azken hori etxean berotzeko ur bero sanitarioa berotzeko eta ur bero sanitarioa lortzeko erabil daiteke.

Gainera, bero ponpa berdinak inguruneko beroa xurgatu dezake 40 ºC-tan eta lurpera eraman dezake harrapaketa sistema berarekinHori dela eta, etxeko berokuntza konpondu dezakeen sistemak hoztea ere konpon dezake, hau da, etxeak instalazio bakarra du bere klimatizazio integralerako.

Energia mota honen eragozpen nagusia da kanpoko zirkuituaren lurperatze azalera oso handia behar duteHala ere, bere abantaila nagusia orrialdea daBerokuntza eta hozte sistema gisa oso kostu txikian erabiltzeko aukera.

Hurrengo diagraman beroa lurrera harrapatzeko edo transferitzeko modu desberdinak ikus ditzakezu berotzeko, hozteko eta sanitario sanitarioa (ur bero sanitarioa) geroago erabiltzeko. Jarraian azalduko dut prozedura.

klimatizazio sistemen eskema

Aire girotua etxe bat, etxebizitza bloke bat, ospitale bat eta abar. iritsi daiteke banaka, sistemarako inbertsio handirik behar ez duenez, tenperatura altuko eta ertaineko instalazio geotermikoak ez bezala.

Lurrazalak xurgatutako eguzki energia aprobetxatzeko sistema hau 3 elementu nagusitan oinarritzen da:

  1. Bero ponpa
  2. Trukatu zirkuitua Lurrarekin
    1. Bero trukea gainazaleko urekin
    2. Trukatu lurrarekin
  3. Trukatu zirkuitua etxearekin

Bero ponpa

Bero ponpa makina termodinamikoa da gas batek egindako Carnot Zikloan oinarrituta dagoena.

Makina honek iturri batetik beroa xurgatzen du tenperatura altuagoan dagoen beste batera eramateko.

Adibiderik tipikoena hozkailuak diraHauek beroa barrutik atera eta kanpora kanporatzen duen makina bat dute, tenperatura altuagoan dagoena.

Bero ponparen beste adibide batzuk aire girotuak eta etxeetarako eta automobiletarako aire girotuak dira.

Eskema honetan ikus dezakezu Bonbilla hotzak lurretik beroa xurgatzen du truke batean eta bonbilla hotzaren zirkuituan zehar zirkulatzen duen likidoak beroa xurgatzen du lurrundu arte.

bero ponpa eskema

Ura lurretik beroarekin daraman zirkuitua hoztu eta lurrera itzultzen da, lurzoruaren tenperatura berreskuratzea oso azkarra da.

Bestalde, bonbilla beroak, etxe barruan, airea berotzen du bero emanez.

Bero ponpa bonbila hotzetik bonbilla beroa "ponpatzen" ari da.

errendimendu (hornitutako energia / xurgatutako energia) lurrundutako beroa hornitzen duen iturriaren tenperaturaren araberakoa da.

Klimatizazio sistema konbentzionalak neguan irits daitekeen atmosferako beroa xurgatu tenperaturabehean -2 ° C.

Tenperatura horietan lurrungailuak ezin du ia beroik hartu ponparen errendimendua oso txikia da.

Beroa egiten duen udan, ponpak egon daitekeen atmosferako beroa utzi behar du 40ºC, zer errendimendua ez da espero zitekeen bezain ona.

Hala eta guztiz ere, harrapaketa sistema geotermikoa, to iturria edukita tenperatura konstantea, errendimendua beti da optimoa tenperatura atmosferikoaren baldintzak kontuan hartu gabe. Beraz, sistema hau bero ponpa konbentzionala baino askoz ere eraginkorragoa da.

Trukatu zirkuituak Lurrarekin

Bero trukea gainazaleko urekin

Sistema hau oinarrian dago ura kontaktu termikoan jarri lurrungailua / kondentsadorea duen gainazaleko iturri batetik datorrena, beharren arabera, beroa xurgatzeko edo aipatutako uretara eramateko.

Abantaila: opariak badu kostu txikia

Eragozpena:  ez dago beti ur iturririk erabilgarri.

Trukatu lurrarekin

Hau zuzena izan daiteke lurraren eta bero ponparen lurrungailu / kondentsadorearen arteko trukea lurperatutako kobre hodiaren bidez egiten denean.

Etxe batentzat 100 eta 150 metro hodi behar dira.

  • Abantaila: kostu txikia, sinpletasuna eta errendimendu ona.
  • desabantaila: gas isuriak eta lur eremuak izozteko aukera.

Edo baita ere zirkuitu laguntzailea izan daiteke lurperatutako hodi multzo bat duenean, horietatik ura zirkulatzen da, eta aldi berean lurrungailuarekin / kondentsadorearekin beroa trukatzen du.

Etxe batentzat 100 eta 200 metro hodi behar dira.

  • Abantaila: presio txikia zirkuituan tenperatura desberdintasun handiak ekidinez
  • desabantaila: kostu handia.

Trukatu zirkuituak etxearekin

Zirkuitu horiek izan daiteke truke zuzena edo ur beroa eta hotza banatzen duena.

Truke zuzena Etxearen alboan dagoen lurrungailu / kondentsadorearen gainazalean aire korrontea zirkulatzean eta bero trukerako aire bero / hotz hori etxe osoan zehar isolatuta termikoki hodien bidez banatzean oinarritzen da.

Banaketa sistema bakarrarekin, etxean beroaren eta hotzaren banaketa konpontzen da.

  • Abantaila: normalean kostu txikia eta sinpletasun handia izaten dute.
  • desabantaila: errendimendu txikia, erosotasun neurritsua eta eraikuntza berriak dituzten edo aire konbekzio bidezko berokuntza sistema duten etxebizitzetan soilik da aplikagarria.

Ur beroa eta hotza banatzeko sistema beroa trukatzeko etxe aldean lurrungailu / kondentsadorearen gainazalean ur emaria zirkulatzean oinarritzen da.

Ura udan 10ºC-ra hoztu ohi da eta neguan 45ºC-ra berotzen da, aire girotua izateko.

Lurzoruaren berogailua metodo onena eta erosoena da berokuntza konpontzeko, ordea, ezin da hozteko erabili; beraz, metodo hau edo ur beroaren erradiadoreena erabiltzen bada, beste sistema bat instalatu beharko da hozketa erabili ahal izateko.

  • Abantaila: oso erosotasuna eta errendimendua.
  • desabantaila: kostu handia.

Aire girotuko sistemen errendimendua

Eraginkortasun energetikoa bero iturri gisa erabiltzen den klimatizazio sistema lurpea 15 ºC-tan da gutxienez % 400 berokuntzan eta% 500 hozketan.

Berotzen ari denean behar den energia osoaren% 25eko energia elektrikoaren ekarpena baino ez dago. Hozteko erabiltzen denean, errendimendua 40 gradutan airearekin trukatzen duen bero ponparen bikoitza baino gehiago da. Beraz, kasu honetan % 50etik gorako energia aurreztea ohiko aire girotuaren aldean.

Horrek esan nahi du polo hotzetik polo beroa 4 energia unitate (adibidez 4 kaloria) ponpatzeko, energia unitate bakarra behar dela.

Hozketan, ponpatutako 5 unitate bakoitzeko, unitate bat behar da ponpatzeko.

Hori posible da geroztik ez du bero guztia sortzen, baina gehiena iturri batetik bestera soilik transferitzen da.

Bero ponpara hornitzen ditugun energia unitateak energia elektrikoaren modukoak dira, beraz, funtsean CO2 ekoizten ari gara energia elektrikoa ekoizteko instalazioan, nahiz eta askoz ere kantitate txikiagoak izan.

Hala eta guztiz ere, bero ponpa ez-elektrikoak erabil genitzake, baina haien energia iturria eguzki termikoa zela, baina fase esperimentalean jarraitzen dute.

Si sistema hori eguzki energia harrapatzeko berokuntza sistema batekin alderatzen dugu panelen bidez hori ikus dezakegu abantaila handia aurkezten duBezala ez du metagailu handirik behar eguzki erradiazio faltako orduak konpentsatzeko.

Metagailu handia Lurraren masa da Horrek tenperatura konstantean energia iturri bat izatea eragiten digu, aplikazio honen esparruan infinitu gisa jokatzen duena.

Performance

Hala ere, egiten duena Energia iturri hori erabiltzeko aukerarik onena eguzki energia termikoarekin konbinatzea da., ez bero ponpa mugitzeko goian aipatu bezala (hori ere) baina sistemari beroa emateko, kontuan hartuta berokuntza eta ur bero sanitarioa ekoizteko aplikazioetan, ura energia geotermikoa erabiliz 15ºC-ra eraman daiteke geroago, igo eguzki energiaren bidez uraren tenperatura.

Kasu honetan bero ponparen eraginkortasuna esponentzialki handitzen da.

Energia geotermikoaren banaketa

Energia geotermikoa oso hedatuta dago planeta osoan, batez ere arroka bero lehorren moduan, baina planetako azaleraren% 10 baino gehiago hedatzen den eremuak daude eta baldintza bereziak dituzte energia mota hau garatzeko.

Esan nahi dut eremuetan bertan gehiago agerian lurrikarak eta sumendiak ondorioak eta hori, oro har, bat dator faila tektonikoak garrantzitsua.

energia geotermikoaren mapa

Horien artean daude:

  • Amerikako kontinenteko Ozeano Barearen kostaldea, Alaskatik Txilera.
  • Pazifikoko mendebaldea, Zeelanda Berritik, Filipinetatik eta Indonesiatik barrena, Txinako hegoaldera eta Japoniaraino.
  • Kenya, Uganda, Zaire eta Etiopiako dislokazioaren harana.
  • Mediterraneoko inguruak.

Energia geotermikoaren abantailak eta desabantailak

Energia horrek, dagoen guztia bezala, bere zati onak eta txarrak ere baditu.

Como ventajas esan dezakegu:

  • Aurkitu da planeta osoan banatuta.
  • Iturri geotermiko merkeenak eremu bolkanikoak gehienbat garapen bidean dauden herrialdeetan kokatuta dago, oso oso gerta daitekeena erabilgarria zure egoera hobetzeko.
  • Bat da energia iturri agortezina giza eskalan.
  • Energia da merkeagoa hori jakina da.

beren desabantailak aitzitik, hauek dira:

  • Energia geotermikoaren erabilerak zenbait aurkezten ditu ingurumen arazoak, bereziki, gas sulfurosoak askatzea atmosferara, batera ur beroa ibaietara isurtzen da, askotan solido maila altua dutenak.

Nahiz eta orokorrean, hondakin-urak lurrera berriro kutsa daitezkeen, zenbait kasutan komertzialki erabil daitezkeen potasio gatzak atera ondoren.

  • Oro har, bero geotermikoa distantzia luzeetan transmititzea ez da bideragarria. Ur beroa edo lurruna erabili behar dira iturriaren inguruan, hoztu aurretik.
  • Ur geotermiko gehienak aurkitzen dira tenperatura 150 ºC-tik beherakoa beraz, orokorrean, ez da nahikoa bero elektrizitatea sortzeko.

Ur horiek bainatzeko, eraikinak eta negutegiak eta kanpoko laboreak berotzeko edo galdarentzako berotutako ur gisa soilik erabil daitezke.

  • The harkaitz bero lehorreko biltegiak iraupen laburrekoak diraPitzatutako gainazalak azkar hozten direnez, energia-eraginkortasuna azkar jaisten da.
  • The instalazio kostuak oso handiak dira.

Energia geotermikoaren etorkizuna

Orain arte, zulaketak eta atera beroa 3 km inguruko sakoneretara, nahiz eta sakonera handiagoak lortu ahal izatea espero den, horrekin energia geotermikoa modu zabalagoan erabil liteke.

Eskuragarri dagoen energia osoaur beroaren, lurrunaren edo arroka beroen bidean, 10 km-ko sakoneraraino, hurbilketak 3.1017 behatza. Gaur egungo munduko energia kontsumoa baino 30 milioi aldiz handiagoa. Horrek hori adierazten du energia geotermikoa alternatiba interesgarria izan daiteke epe laburrean.

Baliabide geotermikoak garatzeko hobetzen diren teknikak petrolioaren sektorean erabilitakoen oso antzekoak dira. Hala ere, geroztik uraren energia edukia 300ºC-ra petrolioarenaren mila aldiz txikiagoa da, kapitala ekonomikoki inbertitu daiteke esplorazioan eta zulaketa askoz ere txikiagoa da.

Hala ere, petrolioaren eskasiak energia geotermikoaren erabilera gero eta handiagoa izan daiteke.

Industria prozesua

Bestalde, beti posible izan da neurri ertaineko turbo-sorgailuetan elektrizitatea sortzeko iturri geotermikoen erabilera (10-100MW) putzu guneen ondoan kokatuta dago, baina elektrizitatea sortzeko gutxieneko tenperatura geotermiko erabilgarria 150 ºC-koa izan da.

Azkenaldian palarik gabeko turbinak ur geotermikorako eta 100ºC arteko lurrunetarako garatu dira soilik, energia horren erabilera eremua zabaltzeko aukera ematen duena.

Gainera, industria prozesuetan erabil daiteke hala nola, metalak prozesatzea, mota guztietako industria prozesuak berotzea, negutegiak berotzea, etab.

Baina seguruenik energia geotermikoaren etorkizunik handiena oso tenperatura baxuko energia geotermikoa erabiltzean datza, aldakortasuna, sinpletasuna, kostu ekonomiko eta ingurumen baxua eta aukera izateko aukera ematen du erabili berotzeko eta hozteko sistema gisa.


Artikuluaren edukia gure printzipioekin bat dator etika editoriala. Akats baten berri emateko egin klik hemen.

Idatzi lehenengo iruzkina

Utzi zure iruzkina

Zure helbide elektronikoa ez da argitaratuko.

*

*

  1. Datuen arduraduna: Miguel Ángel Gatón
  2. Datuen xedea: SPAM kontrolatzea, iruzkinen kudeaketa.
  3. Legitimazioa: Zure baimena
  4. Datuen komunikazioa: datuak ez zaizkie hirugarrenei jakinaraziko legezko betebeharrez izan ezik.
  5. Datuak biltegiratzea: Occentus Networks-ek (EB) ostatatutako datu-basea
  6. Eskubideak: Edonoiz zure informazioa mugatu, berreskuratu eta ezabatu dezakezu.