Atjaunojamā enerģija neapšaubāmi ir nākotne vidējā un ilgā termiņā, un ir jāmeklē citi enerģijas veidi, lai aizstātu izsmeltās fosilās rezerves. Iemesls šim enerģētikas investīciju pārtraukumam šodien var būt dažādu interešu veidu kombinācija. Viena no enerģijām, kas piesaista vislielāko uzmanību, ir ģeotermālā enerģija. Tomēr daudzi cilvēki nezina, ar ko atšķiras ģeotermālās enerģijas izmantošana.
Šī iemesla dēļ mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu par galvenajiem ģeotermālās enerģijas izmantošanas veidiem, tās īpašībām un nozīmi.
Funkcijas un darbība
Viens no Eiropā visplašāk izmantotajiem atjaunojamās enerģijas avotiem ir ģeotermālā enerģija. To definē kā “enerģiju, ko ražo no ģeoloģiskiem siltuma avotiem”.
Ģeotermālo enerģiju var uzskatīt arī par alternatīvs un atjaunojams enerģijas avots, ja novērtējums ir salīdzinoši ātrs. Tas ir tāpēc, ka nepārtraukta ieguve no ģeotermālajiem avotiem var lokāli izraisīt termisko nobīdi ap ieguves vietu pārvērtēšanu, padarot enerģijas avotu vairs neatjaunojamu. Šis izņēmums ir lokāls un ir atkarīgs no ļoti mainīgā resursa izstrādes laika atkarībā no vietnes.
Šis enerģijas veids ir balstīts uz ģeotermālās enerģijas jeb zemes dabiskā siltuma izmantošanas principu (vārda ģeotermālā etimoloģija ir cēlies no grieķu vārdiem "GE" un "termoss", kas burtiski nozīmē "zemes siltums"). ) . Šo siltumu dabiski izdala radioaktīvo elementu sabrukšanas process Zemes kodolā, apvalkā un garozā. Daži no šiem elementiem ir urāns, torijs un kālijs, kas faktiski atrodas mūsu planētas dziļākajās vietās.
Zemes iekšpusē kodols ir magmaina viela, kas izstaro siltumu no iekšpuses uz āru, tāpēc temperatūra Tas palielinās par 2 līdz 4 ºC ik pēc 100 metriem, kad mēs ejam dziļāk zemē.
Bet Zemes iekšpuse sastāv no dažādiem slāņiem un sasniedz dziļumu, kas ir pietiekams, lai ūdens uzkarstu un izmainītu stāvokli, kļūstot par ūdens tvaiku, kas nonāk virspusē ar augstu spiedienu vai nu kā strūklas vai karstie avoti.
Ģeotermālās enerģijas ražošanas potenciāls (60 mW/m²) ir daudz zemāks nekā saules potenciāls (apmēram 340 W/m²). Tomēr dažviet šis potenciālais siltums sasniedz 200 mW/m² un rada siltuma uzkrāšanos ūdens nesējslāņos, ko var izmantot rūpnieciski. Ieguves ātrums vienmēr ir lielāks par siltuma plūsmas ieguldījumu, un ir jāuzmanās, lai ekstrakcijas zona netiktu pārmērīgi sablīvēta, jo tās atjaunošana prasīs vairākus gadu desmitus vai gadsimtus. Urbšanas izmaksas strauji pieaug līdz ar dziļumu.
Zemas temperatūras ģeotermālo enerģiju (50 līdz 100°C) galvenokārt izmanto apkurei, caur siltumtīkliem, retāk siltumnīcu vai akvakultūras apsildīšanai. 1995. gadā globālā siltuma jauda bija 4,1 GW. Tas var attiekties arī uz ģeotermālo siltumsūkņu izmantošanu, kas izmanto seklos gruntsūdeņus vai "ģeotermālās zondes", kas izurbtas 50 līdz 100 metrus, lai atgūtu pietiekami daudz kaloriju no zemes, lai uzsildītu telpu.
Sākoties naftas krīzei, ir pieaugusi globālā interese par ģeotermālo enerģiju, un tās kā elektroenerģijas avota izmantošana pieaug aptuveni par 9 % gadā.
Ģeotermiskās enerģijas izmantošana
Ģeotermālā enerģija tiek izmantota daudzos veidos, jo šis atjaunojamais enerģijas avots ļauj mums ražot siltumu, elektrību vai karstu ūdeni. Par to, mums vienmēr ir jāizvēlas pareizā uzstādīšanas vieta, izmantojot labākos apstākļus, kas ļauj apmierināt mūsu vajadzības.
Galvenie ģeotermālās enerģijas izmantošanas veidi ir mājas un profesionāla izmantošana. Tie ir šādi:
- Apkure: Izmantojot ģeotermālo enerģiju, siltumu var iegūt no zemes iekšpuses un pārvērst telpas gaisa kondicionēšanas sistēmā, izmantojot emisijas sistēmas, piemēram, apsildāmo grīdu.
- Karsts ūdens: var izmantot arī mājas karstā ūdens sagatavošanai, izmantojiet ūdens uzglabāšanas termosu
- Elektrība: Tikai izmantojot augstas temperatūras nogulumus virs 150º, var iegūt elektrību, izmantojot ģeotermālo enerģiju
Papildus primārajam lietojumam ģeotermālajai enerģijai ir arī citi lietojumi, piemēram:
- Produktu žāvēšana, galvenokārt lauksaimniecības uzņēmumiem
- Dažādu hidraulisko sistēmu tīrīšana un padeve
- Dažādu materiālu sterilizācija.
- sāls ekstrakcija
- Šķidrumu iztvaicēšana un destilācija.
- Akvakultūras un zivju audzētavas
- Dzesēšana, izmantojot betona vidi
- Termālo ūdeņu izmantošana sanitārajiem un medicīniskiem nolūkiem
Ģeotermālās enerģijas izmantošana mājās
Zinot enerģiju, ko var iegūt no zemes dzīļu siltuma kā vienu no atjaunojamiem avotiem, ir svarīgi saprast veidus, kā mēs varam to izmantot, neizmantojot citus mākslīgākus avotus un, protams, cieniet zemes dabisko siltumu.
Ļoti efektīva un arvien populārāka metode, īpaši jaunajā būvniecībā, ir būvēt mājas ar apsildāmām grīdām, palagiem, kas ļauj staigāt pa māju basām kājām, jo tas izkliedē siltumu. Protams, šīs grīdas pēc būtības tādas nav, vai arī tie ir izgatavoti no izstrādājuma, kas izdala siltumu, bet no siltumsūkņa, lai tiem sadalītu siltumu.
Siltumsūknis ir tāds, kas savieno mūsu māju ar ģeotermālo enerģiju. Pateicoties tam, mēs panākam gaisa vai temperatūras apmaiņu, lai tas vienā pusē absorbētu aukstumu un izvadītu siltumu no zemes iekšpuses, no pazemes vietām. Tādā veidā, izmantojot sūkni, unIr iespējams regulēt visas mājas pazemes siltuma pārvaldību, taupot apkuri, jo tā balstās uz dabisko un ekoloģisko siltumu.
Atšķirībā no citiem siltumsūkņiem tie ir atgriezeniski. Varat mainīt tā novietojumu vai izslēgt to, lai tas pārtrauktu siltuma ieguvi no zemes dzīlēm, kā tas notiek vasarā un kur jums nav nepieciešams tik daudz siltuma. Un šis sūknis neizmanto enerģiju, ko tas ražo, lai radītu vairāk siltuma, bet gan enerģiju, ko tas izmanto, lai to sadalītu un virzītu tur, kur tas ir nepieciešams.
Lai novietotu siltumsūkni, būvējot māju, ir jāpaaugstina grīda, jāuzstāda un pēc tam jāuzstāda starojošā grīda. Jaunbūves gadījumā to var uzstādīt trīs dažādos veidos:
- Vertikālā ģeotermālā: Tā ir hidrauliskā sistēma, kas ir atbildīga par siltuma apmaiņu ar zemi. Runa ir par mēģinājumu ar desmitiem metru cauruli nokļūt tur, kur ir dziļums un karstums.
- Horizontālā ģeotermālā: tas prasa vairāk vietas, jo nav pieslēgts, pārsvarā atrodas pazemē, bet tam ir jāaizņem viss mājas platums, tāpēc, lai arī tas ir lētāks, tomēr prasa vairāk vietas, neskatoties uz to, ka māja rada platību, nav tik liels.
- Ģeotermāls zem pamatiem: tas būtu ideāli, bet tas ir jāplāno, jau pirms būvniecības, pirms pamatu ielikšanas, lai tad, kad tiek ieliktas caurules, kas sazinās ar grunti, varētu uzstādīt hidraulisko sūkni, kas parūpēsies par optimālāku siltuma sadali.
Nav šaubu, ka mājās ir ģeotermālā enerģija ne tikai mājas apsildīšanai, bet arī dažādu iekārtu barošanai, katru mēnesi ietaupa mums daudz elektrības. Bet vienīgais trūkums ir tas, ka tā uzstādīšana, it īpaši pirms pamatnes novietošanas, tāpat kā uzstādīšanas gadījumā zem pamatiem, ir ļoti dārga. Sākotnējās investīcijas ir diezgan lielas, it īpaši, ja jūs būvējat māju no nulles. Vispieejamākajiem ir apsildāmās grīdas, kas sniedz mums ģeotermālās priekšrocības, bet sola nedaudz mazāk.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par dažādiem ģeotermālās enerģijas izmantošanas veidiem un tās īpašībām.