Chii chinonzi geothermal energy, emhepo mamiriro masisitimu uye ramangwana

Chokwadi unoziva chii geothermal simba iri mune zvakajairika mazwi, asi Iwe unoziva zvese zvekutanga nezve iri simba?

Nenzira yakajairika isu tinoti iyo geothermal simba iri kupisa simba kubva mukati mePasi.

Mune mamwe mazwi, geothermal energy ndiyo yega simba rinowedzerwazve iro risingatorerwe neZuva.

Uye zvakare, tinogona kutaura kuti simba iri harisi iro rinogona kudzoreredza simba sekudaro, kubvira kuvandudzwa kwayo hakusi kusingaperi, Zvisinei hariperi pamwero wevanhu, saka inoonekwa seinowedzerwazve kune zvinoshanda.

Kwakatangira kupisa mukati mePasi

Chikonzero chikuru chekupisa mukati mePasi ndicho kuenderera kuora kweimwe radioactive zvinhu seUranium 238, Thorium 232 uye Potassium 40.

Chimwe chei mavambo esimba remhepo inopisa ndiyo kudhumhana kwema tectonic mahwendefa.

Mune mamwe matunhu, zvisinei, kupisa kwe geothermal kwakanyanya, sezvinoitika munharaunda ye volcanoes, magma currents, magiza uye zvitubu zvinopisa.

Kushandisa geothermal energy

Simba iri rave richishandiswa kweanosvika makore zviuru zviviri.

MaRoma akashandisa zvitubu zvinopisa ku zvimbuzi uye, nguva pfupi yadarika, simba iri rakashandiswa kune iyo kudziyisa kwezvivakwa nemagirinhi uye kwechizvarwa chemagetsi.

Parizvino pane matatu marudzi emadhipoiti atinogona kuwana simba remhepo:

• Yakakwirira tembiricha madziva
• Yakadzika tembiricha matura
• Yakaomeswa inopisa matura edziva

Yakakwirira tembiricha madziva

Isu tinoti pane dhipoziti ye kupisa kwakanyanya kana dziva remvura rasvika tembiricha iri pamusoro pe100ºC nekuda kwekuvapo kweinoshanda kupisa sosi.

Kuti geothermal kupisa igadzire inoshandika geothermal simba, geological mamiriro anofanira kuita kuti zvikwanise kuumba a dziva remhepo inopisa, yakafanana neiya iri mumafuta kana gasi rechisikigo, inosanganisira a ibwe rinobvumidzwa, mabwe ejecha kana limestone semuenzaniso, yakapetwa ne isina mvura rukoko, sevhu.

Mvura yepasi inopisa nematombo inopfuura nenzira yakakwira kudziva, uko kwavanoramba vakavharirwa pasi penzvimbo isingakundike.

When pane makatsemuka mune akati isingaperi rukoko, kupukunyuka kweutsi kana mvura kumusoro kunogona, ichioneka muchimiro chematsime anopisa kana magiza.

Aya matsime anopisa ave achishandiswa kubva panguva dzekare uye anogona nyore kushandiswa kupisa uye kwemaindasitiri maitiro

Yakadzika tembiricha matura

Akadzika-tembiricha matura ndeaya arimo tembiricha yemvura, yatiri kuzoshandisa, iri pakati pe60 ne100ºC.

Mune mari idzi, iyo kukosha kweye kupisa kupisa ndiko kwakasarudzika kukosha kwevhu kukora, saka kuvapo kwemaviri emamiriro akapfuura hakuna basa: kuvapo kweinoshanda kupisa sosi uye kuputira kweiyo mvura chitoro.

Chete iyo kuvapo kwedura pakadzika kwakakodzera kuitira kuti, neiyo iripo geothermal gradient munzvimbo yataurwa, pane tembiricha dzinoita kuti kushandiswa kwayo kuve kwehupfumi.

Yakaomeswa inopisa matura edziva

Izvo zvinogona yesimba remhepo inopisa es zvakawanda yakakura kana kupisa kwabviswa kubva kumatombo anopisa akaoma, iyo isina mvura zvakasikwa.

Ivo vari pa tembiricha iri pakati pe250 ne300ºC yatove imwe kudzika pakati pemamiriyoni maviri kusvika zviuru zvitatu.

Nekushandisa kwayo zvakafanira kutyora matombo anopisa, ku zviite kuti zvibve.

Ipapo mvura inotonhora inosumwa kubva kumusoro kuburikidza nepombi, ichiita kuti ipfuure nepakati pedombo rinopisa, kuti ripise uyezve, mhute yemvura inoburitswa kuburikidza neimwe pombi kushandisa kumanikidza kwayo kutyaira turbine uye gadzira simba remagetsi.

Dambudziko nemhando iyi yekushandisa inyanzvi dzekupwanya matombo pakadzika kwakadai uye nekuboora.

Kunyangwe kufambira mberi kwakawanda kwakaitwa munzvimbo idzi uchishandisa hunyanzvi hwekuchera mafuta.

Yakanyanya kudzikira tembiricha geothermal simba

Tinogona kufunga nezve pasi kudzika madiki kunge a kupisa sosi pa15ºC, inogadziriswazve zvachose uye haiperi.

Kubudikidza neyakakodzera kutora system uye pombi yekupisa, kupisa kunogona kutamisirwa kubva kuno kubva ku15ºC kuenda kune system inosvika 50ºC, uye yekupedzisira inoshandiswa kupisa uye kuwana sanitary inopisa mvura yekushandisa mumba.

Uyewo, iyo imwechete yekupisa pombi inogona kutora kupisa kubva kunharaunda kune 40ºC uye kuiendesa kune yepasi pevhu neiyo imwechete yekubata systemNaizvozvo, iyo sisitimu iyo inogona kugadzirisa kupisa kwemudzimba inogona zvakare kugadzirisa kutonhora, ndiko kuti, imba ine kumisikidzwa kumwechete kune yayo yakasanganiswa yemhepo kutonhodza.

Iko kukanganisa kukuru kwerudzi urwu rwesimba ndiko inoda nzvimbo yakakura kwazvo yekuviga yedunhu rekunzeNekudaro, mukana wayo mukuru ndeye pMikana yekuishandisa seye kupisa uye kutonhora sisitimu pamutengo wakaderera kwazvo.

Mumufananidzo unotevera unogona kuona nzira dzakasiyana dzekutora kana kuendesa kupisa pasi kuti zvishandiswe mukupisa, kutonhora uye kuwana DHW (sanitary hot water). Ini ndichatsanangura maitiro pazasi.

Mhepo inodzora yeimba, chivakwa chemafurati, chipatara, nezvimwe. inogona kusvika mumwe nemumwe, sezvo isingade mari hombe yesystem, kusiyana neepakati nepakati tembiricha geothermal zvivakwa.

Iyi sisitimu yekushandisa simba rezuva rinonwiwa nePasi pevhu rakavakirwa pazvinhu zvikuru zvitatu:

1. Pombi yekupisa
2. Shandura dunhu nenyika
   1. Kupisa kupisa nepamusoro pemvura
   2. Shandura nevhu
3. Chinjana wedunhu nemba

Pombi yekupisa

Pombi yekupisa imuchina we thermodynamic iyo yakavakirwa paCarnot Cycle inoitwa negasi.

Muchina uyu unotora kupisa kubva pane imwe sosi kuti uendese kune imwe iri pane yakanyanya tembiricha.

Muenzaniso chaiwo ndiwo mafirijiAya ane muchina unoburitsa kupisa kubva mukati uye unoudzingira kunze, uri padanho repamusoro.

Mimwe mienzaniso yemapombi ekupisa emhepo maekisesaizi uye maac ...

Mune ino schematic, unogona kuona kuti iyo Girobhu inotonhorera inotora kupisa kubva pasi mukuchinjana uye mvura inoyerera ichitenderera nechubhu inotonhorera inotora kupisa kusvika yapera.

Dunhu rinotakura mvura nekupisa kubva pasi rinotonhora uye rinodzokera pasi, Tembiricha yevhu kupora inokurumidza kwazvo.

Kune rimwe divi, iyo inopisa girobhu, mukati meimba, inopisa mweya ichipa kupisa.

Iyo pombi yekupisa iri "kupomba" kupisa kubva kune inotonhorera girobhu kusvika kune inopisa girobhu.

Performance (simba rinopihwa / simba rakapinza) zvinoenderana netembiricha yesosi inopa kupisa kwemvura.

Yakajairwa mhepo kutonhodza masisitimu tora kupisa kubva mumhepo, iyo inogona kusvika muchando tembirichaS pazasi -2 ° C.

Pane aya matembiricha evaporator haigone kutora zvisingaite kupisa uye iyo pombi kuita yakaderera kwazvo.

Muchirimo kana kuchipisa, pombi inofanirwa kupa kupisa kubva mumhepo inogona kunge iri 40ºC, nezvine iyo kuita hakuna kunaka sezvaungatarisira.

Zvisinei, iyo geothermal catchment system, kuva nesosi ku kugara tembiricha, mashandiro anogara ari akakwana zvisinei nemamiriro ekushisa emumhepo. Saka iyi sisitimu inoshanda zvakanyanya kupfuura yakajairwa kupisa pombi.

Chinjana macircuit nePasi

Kupisa kupisa nepamusoro pemvura

Iyi sisitimu yakavakirwa pa isa mvura mumhepo inopisa inouya ichibva pamusoro pekunze neiyo evaporator / condenser, zvinoenderana nezvinodiwa, zvekutorwa kana kuendeswa kwekupisa kune akadaro mvura.

Chakanakira: zvipo ndezvekuti zvine yakaderera mutengo

Drawback:  hapagare panowanikwa sosi yemvura.

Shandura nevhu

Este inogona kunanga kana iyo shanduko pakati pevhu uye iyo evaporator / condenser yeanopisa pombi inoitwa nenzira yepombi yemhangura yakavigwa.

Kune imba, pakati pemamita zana kusvika zana nemakumi mashanu pombi dzinogona kudikanwa.

• Kubatsirwa: yakaderera mutengo, kuve nyore uye kuita kwakanaka.
• Zvipingamupinyi: mukana wekuputika kwegasi uye kutonhora kwenzvimbo dzevhu.

Kana zvakare inogona kuve wedunhu rekubatsira kana iine seti yemapaipi akavigwa, kuburikidza nawo anotenderera mvura, ayo anozoshandura kupisa ne evaporator / condenser.

Kune imba, pakati pemamita zana kusvika zana nemakumi mashanu pombi dzinogona kudikanwa.

• Kubatsirwa: yakaderera kumanikidza mudunhu, nekudaro uchidzivirira hombe tembiricha misiyano
• Zvipingamupinyi: kudhura.

Chinjana macircuit neimba

Maseketi aya anogona kuva kuchinjana kwakananga kana nekugovera kwemvura inopisa uye inotonhora.

Kunanga kuchinjanisa Izvo zvinoenderana nekutenderera rwizi rwemhepo pamusoro penzvimbo ye evaporator / condenser padivi peimba yekutsinhana kupisa uye kugovera iyi inopisa / inotonhorera mweya mukati meimba, kuburikidza nepombi dzakaputirwa nemhepo.

Iine imwechete yekuparadzira system, iko kugovera kweanopisa uye kutonhora mumba kugadziriswa.

• Kubatsirwa: inowanzo kuve yakaderera mutengo uye yakapusa.
• Zvipingamupinyi: yakaderera kuita, nyaradzo ine mwero uye inoshanda chete kudzimba dzichangovakwa kana dziine mweya weconvection kudziyisa system.

Iyo inopisa uye inotonhorera yekuparadzira mvura sisitimu inoenderana nekutenderera kuyerera kwemvura pamusoro penzvimbo ye evaporator / condenser padivi peimba yekupisa kupisa.

Mvura inowanzo tonhorerwa pasi kusvika pa 10ºC muzhizha uye inopisa kusvika ku 45ºC munguva yechando kuti ishandiswe senzira yemhepo inotonhorera.

Kupisa kwepasi pasi ndiyo nzira inoshanda uye yakasununguka kugadzirisa kudziyisa, zvisinei, haigone kushandiswa kutonhora, saka kana nzira iyi kana iyo yemvura inopisa mvura ikashandiswa, imwe sisitimu inofanirwa kuiswa kuti ikwanise kushandisa iyo kutonhora.

• Kubatsirwa: kunyaradza kwakanyanya uye kuita.
• Zvipingamupinyi: kudhura.

Kuita kwemaitiro ekugadzirisa mhepo

Kushanda nesimba yemhepo inotonhorera sisitimu inopisa ivhu repasi pa15ºC zvirinani zve 400% mukudziya uye 500% mukutonhora.

Kana kuchipisa kune chete mupiro wemagetsi emagetsi e25% yesimba rese rinodiwa. Uye kana ichishandiswa kutonhodza mashandiro acho anopfuura nekaviri epombi yekupisa iri kuchinjana nemhepo pamadhigirii makumi mana, saka mune iyi nyaya pane zvakare simba rekuchengetedza rinopfuura makumi mashanu kubva muzana zvichienzaniswa neyakajairika mhepo yekugadzirisa.

Izvi zvinoreva kuti kupomba kubva padanda rinotonhora kuenda padanda rinopisa zvikamu zvina zvesimba (semuenzaniso macalorie mana), inodiwa chete unit imwe yemagetsi.

Mufiriji, kune ese mashanu mayuniti akapomerwa, 5 unit inodiwa kupomba iwo.

Izvi zvinogoneka kubvira haigadzi kupisa kweseasi mazhinji acho anongotamisirwa kubva kune imwe sosi kuenda kune imwe.

Iwo mayuniti esimba atinopa kupombi yekupisa ari muchimiro chemagetsi emagetsi, nekudaro isu tiri kuburitsa CO2 mumagetsi inogadzira magetsi, kunyangwe muhuwandu hwakawanda.

Zvisinei, taigona kushandisa mapombi ekupisa asiri emagetsi, asi sosi yavo yaivapa simba rezuva asi ivo vachiri muchikamu chekuyedza.

Si isu tinofananidza ino sisitimu neyezuva simba rekutora kupisa system kuburikidza nemapaneru isu tinogona kuona izvo inopa mukana wakakurakubvira haidi macolumator makuru kubhadhara maawa ekushayikwa kwemazuva ezuva.

Iko kuunganidza kukuru ihwo huzhinji hwePasi izvo zvinoita kuti isu tive nesimba sosi pane inogara tembiricha, iri muchiyero chechishandiso ichi inoita seisingaperi.

Nekudaro, iyo inoita Yakanakisa sarudzo yekushandisa ino sosi sosi ndeye kuisanganisa pamwe nezuva rekupisa simba., Kwete kufambisa kupisa pombi sezvataurwa pamusoro (izvo zvakare) asi kuwedzera kupisa kuhurongwa. mvura inogona kuunzwa ku15ºC uchishandisa geothermal energy nokuti gare gare, simudza tembiricha yemvura nesimba rezuva.

Mune ino kesi kushanda kwepombi yekupisa kunowedzera zvakanyanya.

Kugovana simba kwesimba

Simba remhepo rinopararira pasi rese, kunyanya muchimiro chematombo anopisa akaoma, asi kune nzvimbo dzainotambanudzira pamwe kupfuura gumi muzana yepasi uye vane mamiriro akakosha ekuvandudza rudzi urwu rwesimba.

Ndiri kureva iyo nzvimbo mariri zvinonyatso kuratidza mhedzisiro yekudengenyeka kwenyika nemakomo anoputika uye izvo, kazhinji, zvinoenderana ne tectonic zvikanganiso zvakakosha.

Pakati pawo pane:

• Iyo Pacific mhenderekedzo yeAmerican Continent, kubva kuAlaska kuenda kuChile.
• Kumadokero kwePacific, kubva kuNew Zealand, kuburikidza nePhilippines neIndonesia, kusvika kumaodzanyemba kweChina neJapan.
• Mupata wekuparadzaniswa kweKenya, Uganda, Zaire neEthiopia.
• Izvo zvakapoteredzwa neMediterranean.

Zvakanakira nekukanganisa kwesimba geothermal

Simba iri, senge zvese zviripo, rine zvikamu zvaro zvakanaka pamwe nezvikamu zvaro zvakashata.

Como zvinobatsira tinogona kutaura kuti:

• Zvinowanikwa yakagoverwa pasi rese.
• Izvo zvakachipa zvakanyanya masosi enzvimbo anowanikwa mu nzvimbo dzinoputika inowanikwa kune chikamu chikuru munyika dzichiri kusimukira, izvo zvinogona chaizvo inobatsira kugadzirisa mamiriro ako.
• Ndicho risingaperi sosi yesimba pamwero wevanhu.
• Isimba zvakachipa izvo zvinozivikanwa.

Zvake kukanganisa asi zvinopesana.

• Iko kushandiswa kwesimba remhepo kunopa zvimwe matambudziko ezvakatipoteredza, kunyanya, iyo kusunungurwa kwemagasi ane sulphurous mumhepo, pamwe ne mvura inopisa inoyerera ichienda kunzizi, iyo inowanzo kuve nemwero wakawandisa wezvakasimba.

Kunyangwe kazhinji, mvura yakasviba inogona kudzoreredzwa muvhu, mushure mekutora, mune dzimwe nguva, inotengesa potassium munyu.

• Muzhinji, kutapukirwa kwe geothermal kupisa pamusoro penzvimbo refu hakuite. Mvura inopisa kana chiutsi chinofanirwa kushandiswa padyo nekwainobva, isati yatonhora.
• Mazhinji emvura inotsvaira pasi anowanikwa tembiricha iri pazasi pe150ºC saka kazhinji, haina kupisa zvakakwana kuti iite magetsi.

Mvura idzi dzinogona kushandiswa chete pakugeza, kudziyisa zvivakwa uye dzimba dzekuchengetera uye zvirimwa zvekunze, kana semvura inopisa kare yemabhaira

• ari akaomeswa anopisa matangi emvura anogara kwenguva pfupisezvo nzvimbo dzakatsemuka dzinotonhora pasi nekukurumidza, zvichideredza simba ravo nekukurumidza.
• ari kuisa mari kwakanyanya kwazvo.

Iyo ramangwana re geothermal simba

Parizvino, kungoitwa chete uye bvisa kupisa kusvika pakadzika zvemakiromita matatu, kunyange hazvo zvichitarisirwa kuve nekukwanisa kusvika pakadzika zvakadzama, zvine simba re geothermal rinogona kushandiswa zvakanyanya.

Simba rese riripomunzira yemvura inopisa, chiutsi kana matombo anopisa, anosvika pakadzika kwe10 km, nzira 3.10¹⁷ chigunwe. Mamirioni makumi matatu zvakapetwa pari zvino pasimba rekushandisa simba. Izvo zvinoratidza kuti geothermal simba rinogona kuve inonakidza imwe nzira munguva pfupi.

Iwo akakwenenzverwa matekiniki ekuvandudza kweiyo geothermal zviwanikwa akafanana chaizvo neaya anoshandiswa mune yemafuta chikamu. Nekudaro, kubvira iro simba remvura pa300ºC rakadzikira zvakapetwa chiuru pane iro remafuta, iro guta guru rinogona kuiswa mari mune zvekutsvaga uye kuchera zvakaderera.

Nekudaro, kushomeka kwemafuta kunogona kukurudzira kuwedzera kwekushandisa kwesimba remhepo.

Kune rimwe divi, zvagara zvichigoneka ku kushandiswa kwenzvimbo dzinobva geothermal yekugadzira magetsi mune epakati-saizi turbo-jenareta (10-100MW) iri padyo nenzvimbo dzematsime, asi hushoma hushoma hunoshandiswa geothermal tembiricha yekugadzira magetsi yaive 150ºC.

Munguva pfupi yapfuura machena asina turbines akagadzirwa kuitira geothermal mvura uye mweya kune anosvika 100ºC chete, iyo inobvumidza kuwedzera munda wekushandisa kwesimba iri.

Uyewo, inogona kushandiswa mumaindasitiri maitiro senge kugadzirwa kwesimbi, kudziya kwemaindasitiri maitiro ese ese, kudziya kwe greenhouses, nezvimwe.

Asi pamwe ramangwana rakakura kwazvo remagetsi geothermal riri mukushandiswa kwetembiricha yakadzika kwazvo geothermal simba, nekuda kwekuita kwakawanda, kupfava, kudhura kwehupfumi uye kwezvakatipoteredza mutengo uye mukana we ishandise seye kupisa uye kutonhora sisitimu.