Naon énergi panas bumi, sistem AC sareng pikahareupeun

Énergi panas bumi

Pasti anjeun terang naon énergi panas bumi dina istilah umum, tapi Naha anjeun terang sadayana dasar ngeunaan énergi ieu?

Ku cara umum pisan urang nyarios yén énergi panas bumi téh énergi panas ti jero Bumi.

Kalayan kecap séjén, énergi panas bumi mangrupikeun hiji-hijina sumber énergi anu tiasa dibangkitkeun anu henteu diturunkeun tina Matahari.

Salaku tambahan, urang tiasa nyarios yén énergi ieu sanés énergi anu terbarukan sapertos kitu, kumargi pembaharuan na henteu wates, Nanging nyaéta teu béak dina skala manusa, janten panginten tiasa dibaharukeun pikeun kaperluan praktis.

Asalna panas di jero Bumi

Anu jadi sabab utama panas di jero Bumi nyaéta buruk terus-terusan tina sababaraha unsur radioaktif sapertos Uranium 238, Thorium 232 sareng Kalium 40.

nu lain asal tanaga panas bumi anu tabrakan pelat tektonik.

Di daérah-daérah anu khusus, panas panas bumi langkung kentel, sapertos kajadian di sakitar gunung seuneuan, arus magma, geyser sareng cai panas.

Pamakéan énergi panas bumi

Énergi ieu parantos dianggo minimal 2.000 taun.

Urang Romawi nganggo sumber cai panas ka jamban jeung, leuwih anyar, énergi ieu dipaké pikeun pemanasan gedong sareng rumah kaca sareng pikeun pembangkit listrik.

Ayeuna aya 3 jinis setoran ti mana urang tiasa kéngingkeun énergi panas bumi:

  • Waduk suhu luhur
  • Waduk suhu handap
  • Waduk batu panas garing

Waduk suhu luhur

Kami nyarios yén aya setoran tina suhu luhur nalika cai embung ngahontal suhu di luhur 100ºC kusabab ayana sumber panas aktip.

Supados panas bumi pikeun nyiptakeun énergi panas bumi, kaayaan géologis kedah dimungkinkeun pikeun ngawangun a embung panas bumi, sami sareng anu aya dina minyak atanapi gas alam, diwangun ku a batu permeabel, batu keusik atawa batu kapur contona, di luhur ku a lapisan waterproof, sapertos liat.

skéma suhu luhur

Cai taneuh anu dipanaskeun ku batuan ngalir kana arah luhur ka waduk, dimana aranjeunna tetep kajebak dina lapisan anu teu kaimeutan.

iraha aya retakan dina lapisan anu teu kaambeu, kabur uap atanapi cai ka permukaan tiasa, muncul dina bentuk sumber cai panas atanapi panas bumi.

Sumber cai panas ieu parantos dianggo ti jaman kuno sareng gampang dianggo pikeun pemanasan sareng prosés industri.

mandi termal

Mandi Romawi Mandi

Waduk suhu handap

Waduk suhu handap aya dina anu suhu cai na, anu bakal kami anggo, tempatna antara 60 sareng 100ºC.

Dina setoran ieu, nilai fluks panas nyaéta normal tina kerak bumi, janten ayana 2 kaayaan sateuacanna henteu diperyogikeun: ayana sumber panas anu aktif sareng insulasi ti toko cairan.

Skéma suhu handap

Ngan ukur ayana gudang dina bojong anu pas janten, kalayan gradién panas bumi anu aya di daérah éta, aya suhu anu ngajantenkeun eksploitasi na ekonomis.

Waduk batu panas garing

Poténsi na énergi panas bumi es teuing langkung ageung upami panas diekstraksi tina batu panas garing, anu henteu ngandung cai sacara alami.

Aranjeunna at a suhu antara 250 sareng 300ºC parantos hiji jero antara 2.000 sareng 3.000 méter.

Pikeun garapanana perlu ngarobih batu panas garing, ka ngadamel aranjeunna porous.

Teras cai tiis diwanohkeun ti luhur ngaliwatan pipa, ngantepkeun nembus batu panas anu rusak, janten panas teras, uap cai sasari ngaliwatan pipa anu sanés pikeun ngagunakeun tekanan na pikeun nyetir turbin sareng ngahasilkeun énergi listrik.

garis badag batu

Masalah sareng jinis eksploitasi ieu nyaéta téhnik pikeun ngarecah batu dina jero sareng pangeboran sapertos kitu.

Sanaos kamajuan anu parantos dilakukeun di daérah-daérah ieu nganggo téhnik pangeboran minyak.

Suhu énergi panas bumi anu handap pisan

Urang tiasa nimbangkeun handapeun taneuh ka jero leutik siga a sumber panas dina 15ºC, leres-leres diperbaharui sareng teu habis-habis.

Ku cara sistem panangkapan anu cocog sareng pompa panas, panas tiasa ditransfer tina sumber ieu dina 15ºC kana sistem anu ngahontal 50ºC, sareng anu terakhir tiasa dianggo pikeun manaskeun sareng kéngingkeun cai panas sanitasi pikeun dianggo di bumi.

Sajaba ti éta, pompa panas anu sami tiasa nyerep panas tina lingkungan di 40ºC sareng nganteurkeunana ka jero taneuh sareng sistem candak anu samiKu alatan éta, sistem anu tiasa méréskeun pemanasan domestik ogé tiasa méréskeun pendinginan, nyaéta, bumi ngagaduhan instalasi pikeun AC anu integral na.

Kelemahan utama jenis énergi ieu nyaéta peryogi permukaan kubur anu ageung pisan tina sirkuit luarNanging, kaunggulan utamina nyaéta pKamungkinan ngagunakeunana salaku sistem pemanasan sareng sistem pendinginan ku biaya anu murah pisan.

Dina diagram di handap ieu anjeun tiasa ningali sababaraha cara néwak atanapi mindahkeun panas kana lantai pikeun engké dianggo dina panén, manaskeun sareng kéngingkeun DHW (cai panas saniter). Kuring bakal ngajelaskeun prosedur di handap.

Skéma sistem HVAC

Pangadem hawa hiji imah, blok rumah susun, rumah sakit, jst. tiasa ngahontal masing-masing, Kusabab henteu meryogikeun inpormasi ageung pikeun sistem, henteu sapertos fasilitas panas bumi anu suhu tinggi sareng sedeng.

Sistem ieu pikeun ngamangpaatkeun tanaga surya anu diserep ku permukaan Bumi dumasar kana 3 unsur utama:

  1. Pompa panas
  2. Tukeur sirkuit sareng Bumi
    1. Tukeur panas sareng cai permukaan
    2. Tukeuran sareng taneuh
  3. Tukeur sirkuit sareng bumi

Pompa panas

Pompa panas mangrupikeun mesin termodinamika anu dumasar kana Siklus Carnot anu dilakukeun ku hiji gas.

Mesin ieu nyerep panas tina hiji sumber pikeun nganteurkeunana ka anu sanés anu dina suhu anu langkung luhur.

Conto anu paling khas nyaéta kulkasIeu ngagaduhan mesin anu ngaluarkeun panas tina jero sareng ngusir ka luar, anu dina suhu langkung luhur.

Conto sanés pompa panas nyaéta AC sareng AC pikeun bumi sareng mobil.

Dina skéma ieu, anjeun tiasa ningali éta Bohlam tiis nyerep panas tina taneuh dina bursa sareng cairan anu beredar ngaliwatan sirkuit bohlam tiis nyerep panas dugi ngejat.

skéma pompa panas

Sirkuit anu mawa cai ku panas tina taneuh janten tiis sareng uih deui kana taneuh, pamulihan suhu taneuh gancang pisan.

Di sisi anu sanésna, bohlam panas, di jero bumi, manaskeun hawa anu masihan panas.

Pompa panas "ngompa" panas tina bohlam tiis kana bohlam panas.

Kinerja (énergi disayogikeun / énergi diserep) éta gumantung kana suhu sumber anu nyayogikeun panas anu ngejat.

Sistem AC biasa nyerep panas tina atmosfir, anu dina usum salju tiasa ngahontal suhus handap -2 ° C.

Dina suhu ieu épaporator henteu tiasa néwak praktis teu panas sareng kinerja pompa lemah pisan.

Dina usum panas nalika usum panas, pompa kedah nyerah panas tina atmosfir anu tiasa aya 40°C, kalayan naon éta kinerja henteu saagegang anu anjeun ngarepkeun.

Najan kitu, sistem tangkapan panas bumi, gaduh sumber pikeun suhu konstan, kinerja sok optimal paduli kaayaan suhu atmosfir. Janten sistem ieu langkung épisién tibatan pompa panas konvensional.

Tukeur sirkuit sareng Bumi

Tukeur panas sareng cai permukaan

Sistem ieu dumasar kana nempatkeun cai dina kontak termal asalna tina sumber permukaan kalayan evaporator / kondensor, numutkeun kabutuhan, pikeun nyerep atanapi mindahkeun panas ka cai sapertos kitu.

Kauntungan: hadiah nyaéta yén ngagaduhan biaya murah

Aral:  henteu teras aya sumber cai anu sayogi.

Tukeuran sareng taneuh

Este tiasa langsung nalika patukeur antara taneuh sareng evaporator / kondensor pompa panas dilaksanakeun ku cara pipa tambaga anu dikubur.

Pikeun bumi, antara 100 sareng 150 méter pipa tiasa diperyogikeun.

  • kauntungan: biaya murah, kesederhanaan sareng kinerja anu saé.
  • Areng: kamungkinan kabocoran gas sareng katirisan daérah daratan.

Atanapi ogé tiasa janten sirkuit bantu nalika ngagaduhan sakumpulan pipa anu dikubur, ngalangkungan cai diiderkeun, anu dina gilirannana silih tukeur panas sareng evaporator / kondensor.

Pikeun bumi, antara 100 sareng 200 méter pipa tiasa diperyogikeun.

  • kauntungan: tekanan low dina sirkuit, sahingga nyingkahan béda suhu ageung
  • Areng: biaya tinggi.

Tukeur sirkuit sareng bumi

Sirkuit ieu tiasa sareng bursa langsung atanapi ku sebaran cai panas sareng tiis.

Tukeuran langsung Éta dumasar kana medar aliran hawa dina permukaan évaporator / kondensor di sisi bumi pikeun tukeur panas sareng ngadistribusikaeun hawa panas / tiis ieu sapanjang imah, ngalangkungan pipa terisolasi termal.

Kalayan sistem distribusi tunggal, distribusi panas sareng tiis di bumi direngsekeun.

  • kauntungan: aranjeunna biasana gaduh biaya murah sareng seueur kesederhanaan.
  • Areng: kinerja rendah, kanyamanan sedeng sareng ngan ukur lumaku pikeun bumi anu énggal diwangun atanapi ngagaduhan sistem pemanasan konveksi udara.

Sistem distribusi cai panas sareng tiis éta dumasar kana medar aliran cai dina permukaan évaporator / kondensor di sisi bumi pikeun tukeur panas.

Cai biasana tiis dugi ka 10ºC dina usum panas sareng dipanaskeun dugi ka 45ºC dina usum salju pikeun dijantenkeun alat AC.

Pemanasan Underfloor mangrupikeun metode anu paling saé sareng paling nyaman pikeun méréskeun manaskeun, Nanging, éta henteu tiasa dianggo pikeun nyéépkeun, janten upami metoda ieu atanapi radiator cai panas anu dianggo, sistem anu sanés kedah dipasang pikeun tiasa nganggo pendinginan.

  • kauntungan: kanyamanan pisan sareng kinerja.
  • Areng: biaya tinggi.

Kinerja sistem AC

Efisiensi énergi tina sistem AC anu dianggo salaku sumber panas handapeun taneuh jam 15ºC nyaéta sahenteuna tina 400% dina pemanasan sareng 500% dina pendinginan.

Nalika éta manaskeun ngan ukur aya kontribusi énergi listrik 25% tina total énergi anu diperyogikeun. Sareng nalika dianggo pikeun niénkeun performa langkung ti dua kali lipat tina pompa panas anu ditukeurkeun sareng hawa dina 40 derajat, janten dina hal ieu ogé aya hemat énergi langkung ti 50% dibandingkeun sareng AC konvensional.

Ieu ngandung harti yén pikeun ngompa tina tihang tiis kana tihang panas 4 unit énergi (contona 4 kalori), ngan ukur 1 unit énergi anu diperyogikeun.

Dina kulkas, kanggo unggal 5 unit dipompa, diperyogikeun 1 unit pikeun ngompa éta.

Ieu tiasa dilakukeun ti saprak henteu ngahasilkeun sadaya panas, tapi kaseueuran éta ngan ukur ditransferkeun ti hiji sumber kana sumber anu sanés.

Unit énergi anu urang pasihkeun ka pompa panas dina bentuk énergi listrik, janten dina dasarna urang ngahasilkeun CO2 dina pembangkit listrik énergi listrik, sanaos dina jumlah anu kirang langkung.

Najan kitu, urang tiasa nganggo pompa panas sanés listrik, tapi sumber énergina mangrupikeun termal matahari tapi tetep dina tahap ékspérimén.

Si urang ngabandingkeun sistem ieu sareng sistem pemanasan candak tanaga surya ngaliwatan panel urang tiasa ningali éta nampilkeun kauntungan anu saémargi henteu peryogi akumulator ageung pikeun ngimbangan jam kurangna radiasi panonpoé.

Akumulator anu hébat nyaéta massa Bumi nyalira anu ngajantenkeun urang ngagaduhan sumber énergi dina suhu anu tetep, anu dina lingkup aplikasi ieu kalakuanana henteu aya watesna.

kinerja

Nanging, hiji anu henteu Pilihan anu pangsaéna pikeun nganggo sumber énergi ieu nyaéta ngagabungkeun sareng énergi termal surya., sanés mindahkeun pompa panas sapertos anu tos disebatkeun di luhur (anu ogé) tapi pikeun nambahan panas kana sistem, nunjukkeun yén dina pemanasan sareng panerapan produksi cai panas domestik, cai tiasa dibawa ka 15ºC nganggo énergi panas bumi kanggo engké, naékkeun suhu cai ku tanaga surya.

Dina hal ieu épisiénsi pompa panas ningkat sacara éksponénsial.

Sebaran énergi bumi

Énergi panas bumi sumebar di sakumna planét, utamina dina bentuk batu panas garing, tapi aya daérah dimana manjangna sigana langkung ti 10% tina permukaan planét sareng aranjeunna ngagaduhan kaayaan khusus pikeun ngembangkeun énergi jinis ieu.

Maksad abdi teh zona di mana langkung nyata pangaruh tina lini sareng gunung seuneuan sareng éta, sacara umum, saluyu sareng kasalahan tektonik penting.

peta énergi panas bumi

Diantara nyaéta:

  • Basisir Pasipik Buana Amérika, ti Alaska dugi ka Chili.
  • Pasipik kulon, ti Selandia Anyar, ngaliwatan Pilipina sareng Indonésia, dugi ka Cina kidul sareng Jepang.
  • Lebak kapindahan di Kénya, Uganda, Zaire sareng Étiopia.
  • Sakuriling Laut Tengah.

Kaunggulan sareng karugian énergi panas bumi

Énergi ieu, sapertos sadayana anu aya, ngagaduhan bagian anu saé ogé bagian-bagian anu goréng.

Como kauntungan urang tiasa nyarios yén:

  • Éta kapendak disebarkeun di sakumna planét.
  • Sumber panas bumi anu paling murah dipendakan di daérah vulkanik perenahna pikeun sabagéan ageung di nagara berkembang, anu tiasa pisan gunana pikeun ningkatkeun kaayaan anjeun.
  • Ieu mangrupakeun sumber tanaga anu teu tiasa béak dina skala manusa.
  • Mangrupikeun énergi langkung mirah anu katelah.

sus kalemahan sabalikna aranjeunna:

  • Pamakéan énergi panas bumi nampilkeun sababaraha masalah lingkungan, khususna, anu ngaleupaskeun gas sulphurous kana atmosfir, babarengan jeung cai panas ngaleupaskeun ka walungan, anu sering ngandung tingkat padet anu luhur.

Sanaos sacara umum, cai limbah tiasa dipasang deui ka bumi, saatos sasari, dina sababaraha kasus, uyah kalium anu tiasa dianggo sacara komersil.

  • Gemblengna, transmisi panas bumi tina jarak anu jauh henteu tiasa dilakukeun. Cai panas atanapi uap kedah dianggo di caket sumberna, sateuacan janten tiis.
  • Kaseueuran cai panas bumi aya suhu handapeun 150ºC janten sacara umum, éta henteu cekap panas pikeun pembangkit listrik.

Cai ieu ngan ukur tiasa dianggo pikeun mandi, manaskeun gedong sareng rumah kaca sareng pepelakan luar, atanapi salaku cai anu tos dipanaskeun pikeun kompor.

  • nu embung batu panas garing hirup pondoksabab permukaan retak tiis gancang, ngirangan efisiensi énergi gancang.
  • nu biaya instalasi mahal pisan.

Kahareup tanaga panas bumi

Sajauh, ngan perforations na nimba panas dugi ka jero sakitar 3 km, sanaos dipiharep tiasa ngahontal bojong anu langkung ageung, anu énergi panas bumi tiasa dianggo langkung lega.

Énergi total ayadina jalan cai panas, uap atanapi batu panas, dugi ka jerona 10 km, ngadeukeutan 3.1017 jempol. 30 juta kali konsumsi énergi dunya ayeuna. Anu nunjukkeun éta énergi panas bumi tiasa janten alternatip anu pikaresepeun dina jangka pondok.

Téhnik anu sampurna pikeun pamekaran sumberdaya panas bumi mirip pisan sareng anu dianggo dina séktor minyak. Nanging, kumargi eusi énergi cai dina 300ºC nyaéta sarébu kali langkung handap tina minyak, modalna tiasa sacara ékonomis modal pikeun eksplorasi sareng pengeboran langkung kirang.

Nanging, kakurangan minyak tiasa ngirangan kanaékan énergi panas bumi.

Prosés industri

Di sisi séjén, éta salawasna mungkin pikeun panggunaan sumber panas bumi pikeun ngahasilkeun listrik dina generator turbo sedeng (10-100MW) perenahna caket situs sumur, tapi suhu panas bumi anu tiasa dianggo minimum pikeun pembangkit listrik 150ºC.

Akhir-akhir ieu turbin anu henteu nganggo cacat parantos dikembangkeun pikeun cai panas bumi sareng ngukus dugi ka 100ºC hungkul, anu ngamungkinkeun pikeun ngalegaan lapangan panggunaan énergi ieu.

Sajaba ti éta, tiasa dianggo dina prosés industri sapertos produksi logam, pemanasan prosés industri sagala rupi, pemanasan rumah kaca, jst.

Tapi sigana masa depan énergi bumi panas bumi anu paling ageung aya dina panggunaan énergi panas bumi suhu anu handap pisan, Kusabab kagunaanna, kesederhanaan, biaya ékonomi sareng lingkungan anu murah sareng kamungkinan anggo salaku pemanasan sareng sistem pendinginan.


Eusi tulisan taat kana prinsip urang tina étika éditorial. Pikeun ngalaporkeun kasalahan klik di dieu.

Janten kahiji komen

Ninggalkeun koméntar anjeun

email alamat anjeun moal diterbitkeun.

*

*

  1. Jawab data: Miguel Ángel Gatón
  2. Tujuan tina data: Kontrol SPAM, manajemén koméntar.
  3. Legitimasi: idin anjeun
  4. Komunikasi data: Data moal dikomunikasikan ka pihak katilu kacuali ku kawajiban hukum.
  5. Panyimpenan data: Basis data anu diayakeun ku Occentus Networks (EU)
  6. Hak: Iraha waé anjeun tiasa ngawatesan, cageur sareng mupus inpormasi anjeun.

bool (leres)