Apa energi panas bumi, sistem AC lan mangsa ngarep?

Mesthi sampeyan ngerti apa energi panas bumi ing istilah umum, nanging Apa sampeyan ngerti kabeh dhasar babagan energi iki?

Kanthi cara umum, kita ujar manawa energi panas bumi yaiku energi panas saka njero Bumi.

Kanthi tembung liya, energi panas bumi minangka siji-sijine sumber energi terbarukan sing ora asale saka Surya.

Kajaba iku, kita bisa ujar manawa energi iki dudu energi terbarukan, wiwit nganyari maneh ora tanpa wates, Nanging ora bisa entek ing skala manungsa, mula dianggep bisa dianyari kanggo tujuan praktis.

Asalé panas ing njero Bumi

Penyebab utama panas ing njero Bumi yaiku bosok terus-terusan sawetara unsur radioaktif kayata Uranium 238, Thorium 232 lan Kalium 40.

Liyane saka asal saka energi panas bumi yaiku tabrakan piring tektonik.

Nanging, ing wilayah tartamtu, panas panas bumi luwih akeh konsentrasi, kaya kedadeyan ing sekitar wilayah kasebut gunung geni, arus magma, geyser lan sumber banyu panas.

Gunakake energi panas bumi

Energi iki wis digunakake minimal 2.000 taun.

Wong-wong Roma nggunakake sumber banyu panas kanggo jamban lan, anyar iki, energi iki digunakake kanggo pemanasan bangunan lan omah kaca lan kanggo generasi listrik.

Saiki ana 3 jinis celengan sing bisa entuk energi panas bumi:

• Wadhah suhu dhuwur
• Wadhah suhu sithik
• Waduk batu panas sing garing

Wadhah suhu dhuwur

Kita ujar manawa ana celengan suhu dhuwur nalika banyu waduk tekan suhu ndhuwur 100ºC amarga anane sumber panas sing aktif.

Supaya panas bumi bisa ngasilake energi panas bumi sing bisa digunakake, kahanan geologi kudu bisa dibentuk waduk panas bumi, padha karo sing ana ing lenga utawa gas alam, sing kasusun saka a watu permeabel, watu pasir utawa watu gamping kayata, paling ndhuwur karo a lapisan anti banyu, kaya lempung.

Banyu lemah sing digawe panas dening watu kasebut mlebu ing arah munggah menyang wadhuk, ing endi dheweke tetep kepepet ing sangisore lapisan sing ora bisa ditembus.

Nalika ana retakan ing lapisan sing ora bisa diobong, uwal utawa uyah menyang permukaan bisa uga, katon awujud sumber mata air panas utawa geyser.

Sumber air panas iki digunakake wiwit jaman kuna lan bisa digunakake kanthi gampang kanggo proses pemanasan lan industri.

Wadhah suhu sithik

Wadhah suhu sithik yaiku ing endi suhu banyu, sing bakal digunakake, dununge antawis 60 dumugi 100ºC.

Ing celengan kasebut, regane flux panas minangka normal kerak bumi, mula ora ana 2 kahanan sadurunge sing ora prelu: anane sumber panas aktif lan isolasi toko cairan.

Mung ing anane gudhang ing ambane sing cocog, kanthi gradien panas bumi sing ana ing wilayah kasebut, ana suhu sing ndadekake eksploitasi ekonomi.

Waduk batu panas sing garing

Potensi kasebut saka energi panas bumi es kathah luwih gedhe yen panas diekstraksi saka watu panas sing garing, sing ora ngemot banyu kanthi alami.

Dheweke ana ing suhu antara 250 nganti 300ºC wis siji jerone antara 2.000 nganti 3.000 meter.

Kanggo eksploitasi kudu nyuwil watu panas sing garing, kanggo gawe keropos.

Banjur banyu adhem ditepungake saka permukaan liwat pipa, dilalekake liwat watu panas sing pecah, mula dadi panas banjur, beluk banyu diekstrak liwat pipa liyane kanggo nggunakake tekanan kanggo nyetir turbin lan ngasilake energi listrik.

Masalah karo eksploitasi jinis iki yaiku teknik ngilangi watu ing ambane lan pengeboran kaya ngono.

Sanajan wis akeh kemajuan ing wilayah kasebut kanthi nggunakake teknik ngebur minyak.

Suhu panas banget panas banget

Kita bisa nimbang lemah ngisor nganti jerone cilik kaya a sumber panas ing 15ºC, sakabehe bisa dianyari lan ora entek.

Kanthi nggunakake sistem panangkepan sing cocog lan pompa panas, panas bisa ditransfer saka sumber iki ing 15ºC menyang sistem sing tekan 50ºC, lan sing terakhir bisa digunakake kanggo dadi panas lan njupuk banyu panas sanitary kanggo digunakake ing omah.

Uga, pompa panas sing padha bisa nyedhot panas saka lingkungan ing 40ºC lan dikirim menyang lemah ngisor kanthi sistem panangkepan sing padhaDadi, sistem sing bisa ngatasi pemanasan domestik uga bisa ngatasi pendinginan, yaiku omah sing dipasang siji kanggo AC sing integral.

Kekurangan utama jinis energi kasebut yaiku butuh kuburan sing gedhe banget ing sirkuit njabaNanging, mupangat utamane yaiku pKamungkinan nggunakake minangka sistem pemanas lan adhem kanthi biaya sing murah banget.

Ing diagram ing ngisor iki, sampeyan bisa ndeleng macem-macem cara njupuk utawa ngirim panas menyang lantai kanggo digunakake mengko dadi panas, adhem lan njupuk DHW (banyu panas sanitasi). Aku bakal nerangake prosedur ing ngisor iki.

AC omah, blok omah, rumah sakit, lsp. bisa tekan individu, amarga ora mbutuhake investasi gedhe kanggo sistem kasebut, beda karo fasilitas panas bumi sing panas lan medium.

Sistem iki kanggo nggunakake energi surya sing diserep dening lumahing Bumi adhedhasar 3 unsur utama:

1. Pompa panas
2. Sirkuit pertukaran karo Bumi
   1. Tukar panas karo banyu permukaan
   2. Tukar karo lemah
3. Ganti sirkuit karo omah

Pompa panas

Pompa panas minangka mesin termodinamika sing adhedhasar Siklus Carnot sing ditindakake dening gas.

Mesin iki nyerep panas saka siji sumber kanggo dikirim menyang sumber liyane sing ana ing suhu sing luwih dhuwur.

Contone sing paling khas yaiku kulkasIki duwe mesin sing ngetokake panas saka njero lan ngusir menyang njaba, sing ana ing suhu sing luwih dhuwur.

Conto pompa panas liyane yaiku AC lan AC kanggo omah lan mobil.

Ing skema iki, sampeyan bisa ndeleng manawa Bohlam adhem nyerep panas saka lemah ing ijol-ijolan lan cairan sing sirkulasi liwat sirkuit bohlam adhem nyerep panas nganti nguap.

Sirkuit sing nggawa banyu kanthi panas saka lemah dadi adhem lan bali menyang lemah, pamulihan suhu lemah cepet banget.

Kosok baline, bohlam panas, ing njero omah, hawa panas dadi panas.

Pompa panas "mompa" panas saka bohlam adhem menyang bohlam panas.

Kinerja (energi sing disedhiyakake / diserap energi) gumantung karo suhu sumber sing nyedhiyakake panas sing nguap.

Sistem pendingin udara konvensional nyerep panas saka swasana, sing nalika musim salju bisa tekan suhus ngisor iki -2 ° C

Ing suhu kasebut, penguap bisa nyandhet praktis tanpa panas lan kinerja pompa sithik banget.

Ing mangsa panas yen dadi panas, pompa kudu nyerahake hawa panas saka swasana sing bisa 40°C, karo apa ing kinerja ora apik kaya sing sampeyan kira-kira.

Nanging, sistem tangkapan panas bumi, kanthi duwe sumber kanggo suhu sing tetep, kinerja mesthi optimal preduli saka kahanan suhu atmosfer. Dadi sistem iki luwih efisien tinimbang pompa panas konvensional.

Ganti sirkuit karo Bumi

Tukar panas karo banyu permukaan

Sistem iki adhedhasar lebokake banyu ing kontak termal teka saka sumber permukaan kanthi evaporator / kondensor, miturut kabutuhan, kanggo panyerepan utawa transfer panas menyang perairan kasebut.

Kauntungan: hadiah yaiku duwe murah regane

Drawback:  ora mesthi ana sumber banyu sing kasedhiya.

Tukar karo lemah

Este bisa langsung nalika pertukaran antara lemah lan evaporator / kondensor pompa panas ditindakake kanthi nggunakake pipa tembaga sing dikubur.

Kanggo omah, pipa antara 100 nganti 150 meter dibutuhake.

• Kaluwihan: murah, kesederhanaan lan kinerja sing apik.
• Kekirangan: kemungkinan bocor gas lan pembekuan wilayah ing tanah kasebut.

Utawa uga bisa dadi sirkuit tambahan nalika duwe pipa sing dikubur, sing banyu disebar, banjur ganti panas karo evaporator / kondensor.

Kanggo omah, pipa antara 100 nganti 200 meter dibutuhake.

• Kaluwihan: tekanan sithik ing sirkuit saengga bisa nyegah beda suhu sing gedhe
• Kekirangan: regane larang.

Ganti sirkuit karo omah

Sirkuit kasebut bisa karo pertukaran langsung utawa kanthi distribusi banyu panas lan adhem.

Tukaran langsung Iki adhedhasar sirkulasi aliran udara ing lumahing penguap / kondensor ing sisih omah kanggo ijol-ijolan panas lan nyebarke hawa panas / adhem iki ing omah, liwat pipa terisolasi termal.

Kanthi siji sistem distribusi, distribusi kadhemen lan panas ing omah bakal dirampungake.

• Kaluwihan: biasane duwe biaya murah lan kesederhanaan.
• Kekirangan: kinerja kurang, kenyamanan moderat lan mung ditrapake kanggo omah sing nembe dibangun utawa duwe sistem pemanas konveksi udara.

Sistem distribusi banyu panas lan adhem adhedhasar sirkulasi aliran banyu ing lumahing penguap / kondensor ing sisih omah kanggo ijol-ijolan panas.

Banyu biasane digawe adhem nganti 10ºC ing mangsa panas lan digawe panas nganti 45ºC ing mangsa adhem kanggo digunakake kanggo AC.

Pemanasan ngisor lantai minangka metode performa paling apik lan paling nyaman Nanging, kanggo ngatasi pemanasan, ora bisa digunakake kanggo adhem, mula yen cara iki utawa radiator banyu panas digunakake, sistem liyane kudu diinstal supaya bisa nggunakake pendinginan.

• Kaluwihan: panglipur lan kinerja sing dhuwur banget.
• Kekirangan: regane larang.

Kinerja sistem AC

Efisiensi energi sistem kahanan udara sing digunakake minangka sumber panas lemah ing 15ºC paling ora saka 400% dadi panas lan pendinginan 500%.

Nalika dadi panas mung ana kontribusi energi listrik 25% saka total energi sing dibutuhake. Lan yen digunakake kanggo adhem kinerja luwih saka kaping pindho saka pam panas sing tukar karo udhara ing 40 derajat, mula ing kasus iki uga ana penghematan energi luwih saka 50% dibandhingake karo kondisioner AC konvensional.

Iki tegese kanggo pompa saka tiang adhem menyang kutub panas 4 unit energi (contone 4 kalori), mung butuh 1 unit energi.

Ing kulkas, kanggo saben 5 unit sing dipompa, perlu 1 unit kanggo pompa.

Iki bisa ditindakake wiwit ora ngasilake kabeh panas, nanging umume mung ditransfer saka siji sumber menyang sumber liyane.

Unit energi sing diwenehake menyang pompa panas yaiku ing bentuk energi listrik, mula umume ngasilake CO2 ing pabrik ngasilake energi listrik, sanajan ing jumlah sing luwih sithik.

Nanging, kita bisa nggunakake pompa panas non-listrik, nanging sumber energi yaiku termal surya nanging isih ana ing tahap eksperimen.

Si kita mbandhingake sistem iki karo sistem pemanas tenaga surya liwat panel, kita bisa ndeleng nyedhiyakake kaluwihan sing gedhewiwit ora mbutuhake akumulator sing gedhe kanggo ngimbangi jam kurang sinar srengenge.

Akumulator gedhe yaiku massa Bumi dhewe sing nggawe kita duwe sumber energi ing suhu sing tetep, sing ing ruang lingkup aplikasi iki tumindak tanpa wates.

Nanging, sing nindakake Pilihan paling apik kanggo nggunakake sumber energi iki yaiku nggabungake karo energi termal surya., ora kanggo mindhah pompa panas kaya kasebut ing ndhuwur (sing uga) nanging kanggo nambah panas ing sistem, yen ing aplikasi produksi banyu panas panas lan domestik, banyu bisa digawa menyang 15ºC nggunakake energi panas bumi kanggo mengko, mundhakake suhu banyu kanthi energi surya.

Ing kasus iki efisiensi pompa panas mundhak kanthi cepet.

Distribusi energi panas bumi

Energi panas bumi nyebar ing saindenging planet iki, mligine arupa watu panas sing garing, nanging ana wilayah sing nyebar kira-kira luwih saka 10% permukaan planet iki lan dheweke duwe kondhisi khusus kanggo ngembangake jinis energi kasebut.

Maksudku ing zona ing endi luwih katon efek gempa bumi lan gunung geni lan iku, umume, padha karo kaluputan tektonik penting.

Ing antarane yaiku:

• Pesisir Pasifik ing Benua Amerika, saka Alaska nganti Chili.
• Pasifik sisih kulon, wiwit Selandia Baru, liwat Filipina lan Indonesia, nganti China kidul lan Jepang.
• Lembah dislokasi Kenya, Uganda, Zaire lan Ethiopia.
• Sekitar Mediterania.

Kaluwihan lan kekurangan energi panas bumi

Energi iki, kaya kabeh sing ana, duwe perangan sing apik uga perangan sing ala.

Como kaluwihan kita bisa ngucapake:

• Wis ketemu disebarake ing saindenging planet iki.
• Sumber panas bumi sing paling ekonomis yaiku wilayah vulkanik dununge kanggo sebagian besar negara berkembang, sing bisa uga ana migunani kanggo ngapikake kahanan sampeyan.
• Punika a sumber energi sing ora entek ing skala manungsa.
• Apa energi luwih murah sing dingerteni.

Panjenengan kekurangan kosok baline yaiku:

• Panganggone energi panas bumi nuduhake sawetara masalah lingkungan, khususe, ing ngeculake gas sulphurous menyang swasana, bebarengan karo banyu panas ngeculake kali, sing asring ngemot padatan tingkat dhuwur.

Sanajan umume, banyu limbah bisa diresepake maneh ing bumi, sawise diekstrak, ing sawetara kasus, garam kalium sing bisa digunakake kanthi komersial.

• Umumé, panularan panas panas bumi kanthi jarak adoh ora bisa ditindakake. Banyu utawa uap panas kudu digunakake ing sekitar sumbere, sadurunge adhem.
• Umume banyu panas bumi ditemokake suhu ngisor 150ºC dadi umume, ora cukup panas kanggo generasi listrik.

Banyu iki mung bisa digunakake kanggo adus, pemanasan bangunan lan omah kaca lan tanduran ing njaban ruangan, utawa minangka banyu sing wis digawe panas sadurunge dandang.

• ing waduk watu panas garing umure ora suweNalika permukaan retak adhem kanthi cepet, efisiensi energi mudhun kanthi cepet.
• ing biaya instalasi regane larang banget.

Masa depan energi panas bumi

Nganti saiki, mung perforasi lan ekstrak panas nganti jerone udakara 3 km, sanajan diarepake bisa tekan jerone luwih gedhe, kanthi energi panas bumi bisa digunakake kanthi luwih akeh.

Energi total kasedhiyakanthi cara banyu panas, uap utawa watu panas, nganti jerone 10 km, nyedhaki 3.10¹⁷ jempol. 30 yuta kaping konsumsi energi donya saiki. Kang nuduhake yen energi panas bumi bisa dadi alternatif sing menarik kanggo jangka pendek.

Teknik sing disempurnakake kanggo pangembangan sumber daya panas bumi padha banget karo teknik sing digunakake ing sektor minyak. Nanging, wiwit isi energi banyu ing 300ºC ewu kali luwih murah tinimbang minyak, ibukutha bisa nandur modal ekonomi kanggo eksplorasi lan pengeboran luwih sithik.

Nanging, kekurangan minyak bisa nambah panggunaan energi panas bumi.

Saliyane, mesthi wis bisa panggunaan sumber panas bumi kanggo generasi listrik ing generator turbo ukuran medium (10-100MW) dununge cedhak karo sumur, nanging suhu panas bumi sing bisa digunakake minimal kanggo listrik yaiku 150ºC.

Akhir-akhir iki Turbin tanpa cacat wis digawe kanggo banyu panas bumi lan kukus nganti 100ºC mung, sing ngidini nambah lapangan panggunaan energi iki.

Uga, bisa digunakake ing proses industri kayata pamrosesan logam, pemanasan proses industri kabeh jinis, pemanasan omah kaca, lsp.

Nanging bisa uga masa depan energi panas bumi paling gedhe yaiku nggunakake energi panas bumi kanthi suhu endhek banget, amarga fleksibilitas, kesederhanaan, biaya ekonomi lan lingkungan sing murah lan kemungkinan gunakake minangka sistem pemanas lan pendinginan.