Геотермалдык энергия, кондиционерлөө тутумдары жана келечек деген эмне

Геотермалдык энергия

Албетте, сиз геотермалдык энергия деген эмне экендигин жакшы билесиз, бирок Бул энергия жөнүндө бардык негиздерди билесизби?

Жалпысынан геотермалдык энергия деп айта алабыз Жердин ичиндеги жылуулук энергиясы.

Башка сөз менен айтканда, геотермалдык энергия Күндөн келип чыкпаган бирден-бир калыбына келүүчү энергия булагы.

Мындан тышкары, бул энергия калыбына келүүчү энергия эмес деп айта алабыз, анткени анын жаңылануусу чексиз эмес, Бирок адамзат масштабында түгөнгүс нерсе, демек, ал практикалык максаттарда жаңылануучу деп эсептелет.

Жердин ичиндеги жылуулуктун келип чыгышы

Жердин ичиндеги ысыктын негизги себеби кээ бир радиоактивдүү элементтердин үзгүлтүксүз ажыроосу мисалы, Уран 238, Торий 232 жана Калий 40.

башка геотермалдык энергиянын келип чыгышы болуп саналат тектоникалык плиталардын кагылышуусу

Ал эми айрым аймактарда, геотермалдык жылуулук көбүрөөк топтолгон, анткени анын айланасында болот жанар тоолор, магма агымдары, гейзерлер жана ысык булактар.

Геотермалдык энергияны пайдалануу

Бул энергия кеминде 2.000 жылдан бери колдонулуп келе жатат.

Римдиктер ысык булактарды колдонушкан дааратканалар жана жакында, бул энергия колдонулган имараттарды жана күнөсканаларды жылытуу жана электр энергиясын өндүрүү үчүн.

Учурда кендердин 3 түрү бар, алардан геотермалдык энергияны алабыз:

  • Жогорку температурадагы суу сактагычтар
  • Төмөн температурадагы суу сактагычтар
  • Кургак ысык суу сактагычтар

Жогорку температурадагы суу сактагычтар

Депозит бар деп жатабыз Жогорку температура суу сактагычка суу жеткенде температурасы 100ºСден жогору активдүү жылуулук булагынын болушуна байланыштуу.

Геотермалдык жылуулук пайдалуу геотермалдык энергияны жаратышы үчүн, геологиялык шарттар а-ны пайда кылышы керек геотермалдык суу сактагыч, а-дан турган мунай же жаратылыш газындагыга окшош суу өткөрүүчү тектер, кумдуктар же акиташ, мисалы, а суу өткөрбөй турган катмар, чопо сыяктуу.

жогорку температура схемасы

Таштар менен ысытылган жер астындагы суулар жогору карай өтөт суу сактагычка, алар суу өткөрбөй турган катмардын астында калышат.

качан жаракалар бар өтпөй турган катмарда буу же суунун жер бетине чыгышы мүмкүн, ысык булактар ​​же гейзерлер түрүндө пайда болот.

Бул ысык булактар ​​илгертен бери колдонулуп келген жана аларды жылытуу жана өндүрүш процесстеринде оңой эле колдонсо болот.

термалык ванна

Мончонун Рим мончолору

Төмөн температурадагы суу сактагычтар

Төмөн температуралуу суу сактагычтар суунун температурасы, биз колдоно турган, жайгашкан 60тан 100ºСге чейин.

Бул кендерде, жылуулук агымынын мааниси - жер кыртышынын нормалдуу мааниси, демек, мурунку шарттардын 2инин болушу керексиз: активдүү жылуулук булагынын болушу жана суюктук кампасынын изоляциясы.

Төмөн температура схемасы

Гана кампанын болушу тийиштүү тереңдикте, ушул аймакта бар геотермалдык градиент менен, аны эксплуатациялоону үнөмдүү кылган температуралар бар.

Кургак ысык суу сактагычтар

Потенциал геотермалдык энергия es көп кургак ысык тектерден жылуулук алынса көбүрөөк, анда табигый түрдө суу камтылбайт.

Алар а температурасы 250дөн 300ºСге чейин буга чейин эле тереңдиги 2.000 метрден 3.000 метрге чейин.

Аны эксплуатациялоо үчүн кургак ысык тектерди талкалоо керек аларды көңдөйлүү кылуу.

ошондо муздак суу киргизилген жер бетинен түтүк аркылуу, ал жарака кеткен ысык тек аркылуу өтүп, ысытып, андан кийин, суу буусу алынат турбинаны айдоодо анын басымын колдонуу үчүн башка түтүк аркылуу жана электр энергиясын иштеп чыгуу.

hot rock схемасы

Мындай эксплуатациялоонун көйгөйү тоо тектерин мынчалык тереңдикте жаракалоо жана бургулоо техникасы болуп саналат.

Бул аймактарда мунайды бургулоонун техникасын колдонуу менен бир топ ийгиликтерге жетишилген.

Абдан төмөн температуралуу геотермалдык энергия

Биз жер казынасы сыяктуу кичинекей тереңдиктерге жылуулук булагы 15ºС, толугу менен жаңылануучу жана түгөнгүс.

Ылайыктуу туткундоо тутуму жана жылуулук насосу аркылуу жылуулук булактан 15ºС температурада 50ºС жеткен системага өтүп, экинчиси үйдө колдонуу үчүн жылытуу жана санитардык ысык суу алуу үчүн колдонулат.

Мындан тышкары, ошол эле жылуулук насосу айланадагы жылуулукту 40ºС температурада сиңирип, ошол эле тутум тутуму менен жер казынасына жеткире алатДемек, үйдүн жылытуусун чече турган тутум муздатууну дагы чече алат, башкача айтканда, үйдө анын ажырагыс кондиционери үчүн бирден орнотуу орнотулган.

Энергиянын бул түрүнүн негизги кемчилиги бул тышкы схеманын өтө чоң көмүлүүчү бетине муктажБирок, анын негизги артыкчылыгы бАны өтө төмөн чыгым менен жылытуучу жана муздатуучу тутум катары колдонуу мүмкүнчүлүгү.

Төмөнкү диаграммада жылуулукту, муздатууда жана DHW (санитардык ысык суу) алууда кийинчерээк колдонуу үчүн жылуулукту полго топтоонун же которуунун ар кандай жолдорун көрө аласыз. Мен төмөндө жол-жобосун түшүндүрүп берем.

кондиционер тутумдарынын схемасы

Кондиционер үйдүн, көп кабаттуу үйдүн, оорукананын ж.б. жетсе болот өзүнчө, анткени ал жогорку жана орто температуралуу геотермалдык объектилерден айырмаланып, система үчүн чоң инвестицияларды талап кылбайт.

Жер бетине сиңирилген Күн энергиясын иштетүү тутуму 3 негизги элементтерге негизделген:

  1. Жылуулук насосу
  2. Жер менен алмашуу схемасы
    1. Жер үстүндөгү суулар менен жылуулук алмашуу
    2. Жер менен алмашуу
  3. Үй менен алмашуу схемасы

Жылуулук насосу

Жылуулук насосу термодинамикалык машина бул Карно циклинин негизинде жасалган газ.

Бул машина жылуулукту бир булактан жогорку температурада болгон башка булакка жеткирүү үчүн сиңирет.

Эң типтүү мисал - муздаткычтарБулардын ичинде жылуулукту бөлүп чыгаруучу жана сыртка чыгаруучу, жогорку температурада турган машина бар.

Жылуулук насосторунун башка мисалдары - үйлөр жана автоунаалар үчүн кондиционер жана кондиционер.

Бул схемада сиз Муздак лампа жерден алмашкан жылуулукту жана муздак лампанын контуру аркылуу айланган суюктук бууланганга чейин жылуулукту сиңирет.

жылуулук насосунун схемасы

Сууну жерден жылуулук менен ташыган контур муздап, жерге кайтып келет, топурактын температурасынын калыбына келиши өтө тез.

Экинчи жагынан, үйдүн ичиндеги ысык лампа абаны ысытат.

Жылуулук насосу муздак лампадан ысык лампага жылуулукту "сордуруп" жатат.

аткаруу (энергия берилген / сиңген энергия) ал бууланган жылуулукту берген булактын температурасына жараша болот.

Адаттагы кондиционердик тутумдар кыш мезгилинде жете турган атмосферадан жылуулукту сиңирүү температуратөмөндө -2 ° C

Бул температурада бууланткыч дээрлик эч кандай жылуулукту жана насостун көрсөткүчү өтө төмөн.

Жай мезгилинде, ысык болгондо, атмосфера жылуулукту берип турушу керек 40ºC, эмне менен аткаруу күткөндөй жакшы эмес.

Бирок, геотермалдык суу тутуму, булагы бар туруктуу температура, аткаруу ар дайым оптималдуу атмосфералык температуранын шарттарына карабастан. Демек, бул система кадимки жылуулук насосуна караганда кыйла натыйжалуу.

Жер менен алмашуу схемалары

Жер үстүндөгү суулар менен жылуулук алмашуу

Бул система негизделген сууну жылуулук байланышына коюңуз буулантуучу / конденсатор менен жер үстүндөгү булактан, керектөөлөргө ылайык, жылуулукту соруп алуу же аталган сууга берүү үчүн.

Артыкчылыгы: белектер анын а төмөн наркы

Кемчилиги:  ар дайым эле суу булагы боло бербейт.

Жер менен алмашуу

Эсте түз болушу мүмкүн жер менен жылуулук насосунун бууланткычтын / конденсатордун ортосундагы алмашуу көмүлгөн жез түтүк аркылуу ишке ашканда.

Үй үчүн 100дөн 150 метрге чейин түтүк талап кылынышы мүмкүн.

  • пайда: арзан, жөнөкөйлүк жана жакшы иштөө.
  • кемчиликтери: газдын агып кетиши жана жердин аянтын тоңдуруу мүмкүнчүлүгү.

Же болбосо жардамчы чынжыр болушу мүмкүн анда көмүлгөн түтүктөрдүн топтому болгондо, ал аркылуу суу жүгүртүлүп, ал өз кезегинде бууландыргыч / конденсатор менен жылуулук алмашат.

Үй үчүн 100дөн 200 метрге чейин түтүк талап кылынышы мүмкүн.

  • пайда: чынжырдагы төмөнкү басым, ошентип температуранын чоң айырмачылыктарынан алыс болот
  • кемчиликтери: Жогорку баа.

Үй менен схемаларды алмашуу

Бул схемалар менен болушу мүмкүн түз алмашуу же ысык жана муздак сууну бөлүштүрүү менен.

Түздөн-түз алмашуу Ал жылуулук алмашуу үчүн үйдүн капталындагы бууландыргычтын / конденсатордун үстүндөгү аба агымын айлантууга жана бул ысык / муздак абаны жылуулук изоляцияланган түтүктөр аркылуу жайылтууга негизделген.

Бирдиктүү бөлүштүрүү тутуму менен үйдөгү суук менен жылуулуктун бөлүштүрүлүшү чечилет.

  • пайда: алар адатта арзан жана өтө жөнөкөй.
  • кемчиликтери: төмөн өнүмдүүлүк, орточо ыңгайлуулук жана жаңы курулган же аба конвекциялык жылытуу тутуму бар үйлөргө гана тиешелүү.

Ысык жана муздак суу бөлүштүрүүчү тутум ал жылуулук алмашуу үчүн үйдүн капталындагы бууландыргычтын / конденсатордун үстүнөн суу агымын айлантууга негизделген.

Суу, адатта, жай мезгилинде 10ºС чейин муздап, кышкысын 45ºСке чейин ысытылып, кондиционер катары колдонулат.

Полду жылытуу эң мыкты жана ыңгайлуу ыкма жылытууну чечүү үчүн, аны муздатуу үчүн колдонууга болбойт, андыктан ушул ыкма же ысык суу радиаторлору колдонулса, муздатууну колдоно алыш үчүн дагы бир система орнотулушу керек.

  • пайда: абдан жогорку сооронуч жана аткаруу.
  • кемчиликтери: Жогорку баа.

Кондиционер тутумдарынын иштеши

Энергия натыйжалуулугу жылуулук булагы катары колдонулган кондиционер системасынын жер казынасы 15ºС жок дегенде 400% ысытууда жана 500% муздатууда.

Кызып жатканда керектелүүчү жалпы энергиянын 25% гана электр энергиясынын салымы бар. Ал эми муздатуу үчүн колдонулганда, 40 градус аба менен алмашкан жылуулук насосу эки эсе көп болот, демек, бул учурда кадимки кондиционерге салыштырмалуу энергияны 50% дан ашык үнөмдөө.

Демек, муздак уюлдан ысык уюлга 4 бирдик энергияны сордуруу үчүн (мисалы 4 калория), 1 гана энергия керектелет.

Муздаткычта, ар бир 5 бирдик сордурулса, аларды сордуруу үчүн 1 бирдик талап кылынат.

Бул бери мүмкүн жылуулуктун бардыгын жаратпайтбирок анын көпчүлүгү бир булактан экинчи булакка гана өткөрүлүп берилет.

Биз жылуулук насосуна берген энергиянын бирдиктери электр энергиясы түрүндө, ошондуктан биз CO2 электр энергиясын чыгарган заводдо өндүрүп жатабыз, бирок ал аз болсо дагы.

Бирок, биз электр эмес жылуулук насосторун колдонсок болмок, бирок алардын энергия булагы күндүн жылуулугу болгон, бирок алар тажрыйбалык баскычта.

Si биз бул системаны күндүн энергиясын кармоочу жылытуу тутуму менен салыштырабыз панелдер аркылуу биз муну көрө алабыз чоң артыкчылык беретанткени ири аккумуляторлорду талап кылбайт күндүн радиациясынын жетишсиздигинин ордун толтуруу.

Улуу аккумулятор - бул Жердин өз массасы Бул бизди туруктуу температурада энергия булагына ээ кылат, бул ушул программанын чегинде чексиз.

аткаруу

Бирок, аткарган Бул энергия булагын колдонуунун эң жакшы варианты - аны күндүн жылуулук энергиясы менен айкалыштыруу., жогоруда айтылгандай жылуулук насосун жылдырбаш үчүн (дагы) тутумга жылуулук кошуу, жылытуу жана үйдө ысык суу өндүрүү колдонмолорунда, Геотермалдык энергияны колдонуп, суу 15ºСке чейин жеткирилет кийинкиге, суунун температурасын күндүн энергиясы менен көтөрүү.

Бул учурда жылуулук насосунун эффективдүүлүгү эселеп көбөйөт.

Геотермалдык энергияны бөлүштүрүү

Геотермалдык энергия бүткүл планетада кеңири тараган, айрыкча кургак ысык тек түрүндө, бирок ал планетанын үстүңкү бөлүгүнүн 10% ашкан аймактары бар жана аларда ушул түрдөгү энергияны иштеп чыгуу үчүн атайын шарттар бар.

Мен айткым келет зоналар анда жер титирөөлөрдүн жана вулкандардын таасири көбүрөөк жана, жалпысынан, дал келет тектоникалык жаракалар маанилүү.

геотермалдык энергия картасы

Алардын катарында:

  • Америка континентинин Тынч океанынын жээги, Аляскадан Чилиге чейин.
  • Тынч океандын батышы, Жаңы Зеландиядан Филиппиндер жана Индонезия аркылуу, түштүк Кытай жана Японияга чейин.
  • Кения, Уганда, Заир жана Эфиопиянын кетүү өрөөнү.
  • Жер Ортолук деңиздин айланасы.

Геотермалдык энергиянын артыкчылыктары жана кемчиликтери

Бул энергия, бар болгондой, жакшы да, жаман да бөлүктөргө ээ.

Como артыкчылык биз мындай деп айта алабыз:

  • Бул табылды бүткүл планетага тараган.
  • Геотермалдык булактар ​​эң арзан жанар тоо негизинен өнүгүп келе жаткан өлкөлөрдө жайгашкан, бул абдан мүмкүн сиздин абалыңызды жакшыртуу үчүн пайдалуу.
  • Бул бир түгөнгүс энергия булагы адамзат масштабында.
  • Бул энергия арзаныраак бул белгилүү.

алардын кемчиликтери тескерисинче алар:

  • Геотермалдык энергияны колдонуу кээ бирлерин көрсөтөт экологиялык көйгөйлөр, атап айтканда күкүрттүү газдарды бөлүп чыгаруу менен бирге, атмосферага дарыяларга ысык суу агып чыгаткөбүнчө катуу дененин жогорку деңгээлин камтыйт.

Жалпысынан алганда, агынды сууларды кайра иштетүү мүмкүн, кээ бир учурларда, соодада колдонула турган калий туздары алынгандан кийин.

  • Жалпысынан, геотермалдык жылуулукту алыс аралыкка өткөрүү мүмкүн эмес. Ыссык суу же буу булагы муздаганга чейин жакын жерде колдонулушу керек.
  • Геотермалдык суулардын көпчүлүгү табылган температурасы 150ºСден төмөн ошондуктан жалпысынан алганда, электр энергиясын өндүрүү үчүн жетиштүү ысык эмес.

Бул сууларды жуунтуу, имараттарды жана күнөсканаларды жылытып, ачык өсүмдүктөрдү жылытуу үчүн гана колдонсо болот, же от казандарга алдын ала ысытылган суу катары колдонсо болот.

  • The кургак ысык суу сактагычтардын өмүрү кыскаЖарылган беттер тез муздаганда, алардын энергиялык натыйжалуулугу тез төмөндөйт.
  • The орнотуу чыгымдары өтө жогору.

Геотермалдык энергиянын келечеги

Азырынча бир гана бургулоо жана жылуулукту болжол менен 3 км тереңдикке чейин чыгарыңыз, терең геологиялык жылуулук энергиясын кеңири колдонууга болот деп күтүлүүдө.

Бар болгон энергияысык суу, буу же ысык тектер жолунда, 10 км тереңдикке чейин, 3.10 ыкмалары17 теп. Учурдагы дүйнөлүк энергияны керектөөдөн 30 миллион эсе көп. Кайсынысы ушуну көрсөтүп турат кыска мөөнөттүн ичинде геотермалдык энергия кызыктуу альтернатива болушу мүмкүн.

Геотермалдык ресурстарды иштетүү үчүн өркүндөтүлгөн техникалар мунай тармагында колдонулган ыкмаларга абдан окшош. Бирок, бери суунун энергетикалык курамы мунайга караганда миң эсе төмөн, капиталды экономикалык жактан инвестициялоого болот чалгындоо жана бургулоо алда канча аз.

Бирок нефтинин жетишсиздиги геотермалдык энергияны уламдан-улам көбөйтүп жибериши мүмкүн.

Өнөр жай процесси

Башка жагынан алганда, буга ар дайым мүмкүн болгон орто турбоагрегаттарда электр энергиясын өндүрүү үчүн геотермалдык булактарды пайдалануу (10-100MW) скважина аянтчаларына жакын жайгашкан, бирок электр энергиясын өндүрүү үчүн минималдуу геотермалдык температура 150ºC болгон.

Акыркы кезде 100ºC геотермалдык суу жана буу үчүн лезасыз турбиналар иштелип чыккан гана, бул ушул энергияны пайдалануу чөйрөсүн кеңейтүүгө мүмкүндүк берет.

Мындан тышкары, өнөр жай процесстеринде колдонсо болот мисалы, металлдарды өндүрүү, бардык түрдөгү өнөр жай процесстерин жылытуу, күнөсканаларды жылытуу ж.б.

Бирок, балким геотермалдык энергиянын эң чоң келечеги өтө төмөн температуралуу геотермалдык энергияны пайдаланууда, анын ар тараптуулугуна, жөнөкөйлүгүнө, экономикалык жана экологиялык чыгымдардын төмөндүгүнө жана мүмкүнчүлүгүнө байланыштуу аны жылытуу жана муздатуу тутуму катары колдонушат.


Макаланын мазмуну биздин принциптерге карманат редакциялык этика. Ката жөнүндө кабарлоо үчүн чыкылдатыңыз бул жерде.

Комментарий биринчи болуп

Комментарий калтырыңыз

Сиздин электрондук почта дареги жарыяланбайт. Милдеттүү талаалар менен белгиленет *

*

*

  1. Маалыматтар үчүн жооптуу: Мигель Анхель Гатан
  2. Маалыматтын максаты: СПАМды көзөмөлдөө, комментарийлерди башкаруу.
  3. Мыйзамдуулук: Сиздин макулдугуңуз
  4. Маалыматтарды берүү: Маалыматтар үчүнчү жактарга юридикалык милдеттенмелерден тышкары билдирилбейт.
  5. Маалыматтарды сактоо: Occentus Networks (ЕС) тарабынан уюштурулган маалыматтар базасы
  6. Укуктар: Каалаган убакта маалыматыңызды чектеп, калыбына келтирип жана жок кыла аласыз.