Kini agbara geothermal, awọn ọna ṣiṣe atẹgun ati ọjọ iwaju

Agbara geothermal

Dajudaju o mọ kini agbara geothermal wa ni awọn ọrọ gbogbogbo, ṣugbọn Njẹ o mọ gbogbo awọn ipilẹ nipa agbara yii?

Ni ọna gbogbogbo pupọ a sọ pe agbara geothermal jẹ agbara ooru lati inu Earth.

Ni awọn ọrọ miiran, agbara geothermal jẹ orisun agbara ti o ṣe sọdọtun nikan ti ko ni lati Sun.

Ni afikun, a le sọ pe agbara yii kii ṣe agbara isọdọtun bii, nitori isọdọtun rẹ ko ni ailopin, Sibẹsibẹ jẹ aidibajẹ lori iwọn eniyan, nitorinaa a ṣe akiyesi sọdọtun fun awọn idi ṣiṣe.

Oti ti ooru inu Earth

Idi akọkọ ti ooru inu Earth ni ibajẹ lemọlemọ ti diẹ ninu awọn eroja ipanilara gẹgẹbi Uranium 238, Thorium 232 ati Potasiomu 40.

Miiran ti awọn orisun ti agbara geothermal ni awọn ijamba ti awọn awo tectonic.

Ni awọn agbegbe kan, sibẹsibẹ, igbona geothermal jẹ ogidi diẹ sii, bi o ṣe waye ni agbegbe ti awọn eefin onina, awọn ṣiṣan magma, awọn geysers ati awọn orisun omi gbigbona.

Lilo ti geothermal agbara

Agbara yii ti wa ni lilo fun o kere ju ọdun 2.000.

Awọn ara Romu lo awọn orisun omi gbigbona si ìgbọnsẹ ati, diẹ sii laipẹ, agbara yii ti lo fun alapapo ti awọn ile ati eefin ati fun iran ti ina.

Lọwọlọwọ awọn oriṣi idogo mẹta wa lati eyiti a le gba agbara geothermal:

  • Awọn ifiomipamo otutu otutu
  • Awọn ifiomipamo otutu otutu
  • Awọn ifiomipamo apata gbigbẹ gbigbẹ

Awọn ifiomipamo otutu otutu

A so pe o wa ni a idogo ti otutu giga nigbati omi ifiomipamo de awọn iwọn otutu loke 100ºC nitori wiwa orisun ooru ti nṣiṣe lọwọ.

Ni ibere fun ooru geothermal lati ṣẹda agbara geothermal ti a le lo, awọn ipo iṣe nipa ilẹ gbọdọ jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣe agbekalẹ kan ifiomipamo geothermal, iru si awọn ti o wa ninu epo tabi gaasi adayeba, ti o ni a permeable apata, sandstones tabi okuta alafọ fun apẹẹrẹ, ti a fi kun nipasẹ a Layer ti ko ni omi, bí amọ̀.

ero igbona giga

Omi inu ile ti o gbona nipasẹ awọn apata kọja ni itọsọna oke si ifiomipamo, nibiti wọn wa ni idẹkùn labẹ fẹlẹfẹlẹ ti ko ni idibajẹ.

Nigbawo awọn dojuijako wa ni Layer ti ko ni idibajẹ sọ, abayo ti nya tabi omi si oju ilẹ ṣee ṣe, ti o han ni irisi awọn orisun omi gbigbona tabi geysers.

Awọn orisun omi gbigbona wọnyi ni a ti lo lati igba atijọ ati pe o le ni irọrun lo fun alapapo ati awọn ilana ile-iṣẹ.

awọn iwẹ gbona

Awọn iwẹ Roman ti Wẹwẹ

Awọn ifiomipamo otutu otutu

Awọn ifiomipamo otutu-otutu ni awọn eyiti otutu omi, eyiti a yoo lo, wa laarin 60 ati 100ºC.

Ninu awọn idogo wọnyi, iye ti ṣiṣan ooru jẹ deede ti erunrun ilẹ, nitorinaa aye 2 ti awọn ipo iṣaaju ko ṣe pataki: aye ti orisun ooru ti nṣiṣe lọwọ ati idabobo ile itaja omi.

Eto iwọn otutu kekere

Nikan ni niwaju ile ise kan ni ijinle ti o yẹ ki pe, pẹlu gradient geothermal ti o wa ni agbegbe ti a sọ, awọn iwọn otutu wa ti o jẹ ki iṣamulo ọrọ-aje rẹ jẹ.

Awọn ifiomipamo apata gbigbẹ gbigbẹ

Agbara ti agbara geothermal es pupo tobi ti a ba fa ooru jade lati awọn okuta gbigbẹ gbigbẹ, eyiti ko ni omi nipa ti ara.

Wọn wa ni a otutu laarin 250 ati 300ºC tẹlẹ ọkan ijinle laarin awọn mita 2.000 ati 3.000.

Fun ilokulo rẹ o jẹ dandan lati fọ awọn okuta gbigbona gbigbẹ, lati ṣe wọn la kọja.

Lẹhinna omi tutu ti ṣafihan lati oju ilẹ nipasẹ paipu kan, jẹ ki o kọja larin apata gbigbona ti o fọ, ki o le gbona ati lẹhinna, Omi omi ti jade nipasẹ paipu miiran lati lo titẹ rẹ lati wakọ tobaini kan ati ina agbara itanna.

gbona apata ìla

Iṣoro pẹlu iru ilokulo yii ni awọn imọ-ẹrọ fun fifọ awọn apata ni iru ijinle ati fun liluho.

Botilẹjẹpe ilọsiwaju pupọ ti ni awọn agbegbe wọnyi nipa lilo awọn imuposi liluho epo.

Agbara otutu geothermal pupọ

A le ro awọn ilẹ-ilẹ si awọn ijinlẹ kekere bi a orisun ooru ni 15ºC, sọdọtun patapata ati ailopin.

Nipasẹ eto mimu ti o yẹ ati fifa ooru, a le gbe ooru lati orisun yii ni 15ºC si eto ti o de 50ºC, ati pe igbehin le ṣee lo fun alapapo ati gbigba omi gbona imototo fun lilo ninu ile.

Bakannaa, kanna fifa ooru le fa ooru lati ayika ni 40ºC ki o firanṣẹ si abẹ-ilẹ pẹlu eto mimu kannaNitorinaa, eto ti o le yanju alapapo ile tun le yanju itutu agbai, iyẹn ni pe, ile naa ni fifi sori ẹyọkan fun imunadoko atẹgun ti ara rẹ.

Aṣiṣe akọkọ ti iru agbara yii ni nilo oju-isinku ti o tobi pupọ ti agbegbe itaSibẹsibẹ, anfani akọkọ rẹ ni pSeese lilo rẹ bi eto alapapo ati itutu agbaiye ni iye owo kekere pupọ.

Ninu apẹrẹ atẹle o le wo awọn ọna oriṣiriṣi yiya tabi gbigbe ooru si ilẹ fun lilo nigbamii ni alapapo, itutu agbaiye ati gbigba DHW (omi imototo imototo). Emi yoo ṣe alaye ilana ni isalẹ.

Eto eto HVAC

Imuletutu ti ile kan, bulọọki awọn ile nla, ile-iwosan kan, abbl. le de ọdọ leyo, nitori ko nilo awọn idoko-owo nla fun eto, laisi awọn ohun elo geothermal giga ati alabọde.

Eto yii ti ijanu agbara oorun ti o gba nipasẹ oju ilẹ da lori awọn eroja akọkọ 3:

  1. Ooru fifa
  2. Iyipada paṣipaarọ pẹlu Earth
    1. Iyipada paṣipaarọ pẹlu awọn omi oju omi
    2. Ṣe paṣipaarọ pẹlu ilẹ
  3. Iyipada paṣipaarọ pẹlu ile

Ooru fifa

Fifa fifa jẹ ẹrọ thermodynamic kan eyiti o da lori Carnot Cycle ti a ṣe nipasẹ gaasi kan.

Ẹrọ yii ngba ooru lati orisun kan lati firanṣẹ si omiiran ti o wa ni iwọn otutu ti o ga julọ.

Apẹẹrẹ ti o jẹ aṣoju julọ jẹ awọn firijiIwọnyi ni ẹrọ ti o fa ooru lati inu jade ti o si le jade si ita, eyiti o wa ni iwọn otutu ti o ga julọ.

Awọn apẹẹrẹ miiran ti awọn ifasoke ooru jẹ awọn air conditioners ati awọn air conditioners fun awọn ile ati awọn ọkọ ayọkẹlẹ.

Ninu apẹrẹ yii, o le rii pe Boolubu tutu ngbona ooru lati ilẹ ni paṣipaarọ kan ati omi ti n ṣan kiri nipasẹ iyika boolubu tutu mu ooru titi yoo fi yọ.

ero fifa ooru

Circuit ti o gbe omi pẹlu ooru lati ilẹ tutu ati pada si ilẹ, imularada otutu ile jẹ iyara pupọ.

Ni apa keji, boolubu gbigbona, inu ile, gbona afẹfẹ ti n fun ni ooru.

Ẹrọ fifa ooru jẹ “fifa” ooru lati inu boolubu tutu si boolubu ti o gbona.

Iṣe (agbara ti a pese / gba agbara) o da lori iwọn otutu ti orisun ti n pese ooru ti o gbẹ.

Awọn ọna ṣiṣe ti afẹfẹ ti aṣa fa ooru lati afẹfẹ, eyiti o le de ọdọ ni igba otutu otutus ni isalẹ -2 ° C.

Ni awọn iwọn otutu wọnyi evaporator le mu Oba ko si ooru ati awọn iṣẹ fifa jẹ kekere pupọ.

Ni akoko ooru nigbati o ba gbona, fifa soke ni lati fi ooru silẹ lati afẹfẹ ti o le wa ni 40 ° C, pẹlu ohun ti awọn iṣẹ ko dara bi o ti le reti.

Sibẹsibẹ, eto ikojọpọ geothermal, nipa nini orisun kan si otutu igbagbogbo, ṣiṣe nigbagbogbo dara julọ laibikita awọn ipo otutu aye. Nitorinaa eto yii jẹ daradara siwaju sii ju fifa ooru igbagbogbo lọ.

Ṣe awọn iyika paṣipaarọ pẹlu Earth

Iyipada paṣipaarọ pẹlu awọn omi oju omi

Eto yii da lori fi omi sinu olubasọrọ gbona nbo lati orisun ilẹ pẹlu evaporator / condenser, ni ibamu si awọn iwulo, fun gbigba tabi gbigbe ooru si awọn omi ti a sọ.

Anfani: awọn ẹbun ni pe o ni kan owo pooku

Drawback:  ko si orisun omi nigbagbogbo lati wa.

Ṣe paṣipaarọ pẹlu ilẹ

Este le jẹ taara nigbati paṣipaarọ laarin ilẹ ati evaporator / condenser ti fifa ooru ṣe ni ṣiṣe nipasẹ paipu idẹ ti a sin.

Fun ile kan, laarin awọn mita 100 ati 150 ti paipu le nilo.

  • Awọn anfani: iye owo kekere, ayedero ati iṣẹ to dara.
  • Awọn yiya: seese ti n jo gaasi ati didi ti awọn agbegbe ti ilẹ naa.

Tabi tun le jẹ agbegbe iranlọwọ nigbati o ni ipilẹ ti awọn paipu ti a sin, nipasẹ eyiti omi n pin kiri, eyiti o wa ni paṣipaarọ paarọ ooru pẹlu evaporator / condenser.

Fun ile kan, laarin awọn mita 100 ati 200 ti paipu le nilo.

  • Awọn anfani: titẹ kekere ninu iyika nitorinaa yago fun awọn iyatọ iwọn otutu nla
  • Awọn yiya: idiyele giga.

Ṣe paṣipaarọ awọn iyika pẹlu ile

Awọn iyika wọnyi le wà pẹlu paṣipaarọ taara tabi pẹlu pinpin omi gbona ati tutu.

Paṣipaarọ taara O da lori kaakiri ṣiṣan afẹfẹ lori oju ti evaporator / condenser ni ẹgbẹ ti ile fun paṣipaarọ ooru ati pinpin afẹfẹ gbona / tutu yii jakejado ile, nipasẹ awọn paipu ti a fi sọtọ ti thermally.

Pẹlu eto pinpin ẹyọkan, pinpin gbona ati tutu ninu ile ti yanju.

  • Awọn anfani: wọn nigbagbogbo ni iye owo kekere ati irọrun pupọ.
  • Awọn yiya: iṣẹ ṣiṣe kekere, itunu alabọde ati pe o wulo nikan si awọn ile ti a ṣẹṣẹ kọ tabi ni eto alapapo gbigbe afẹfẹ.

Eto pinpin omi gbona ati tutu O da lori ṣiṣan ṣiṣan omi lori oju ti evaporator / condenser ni ẹgbẹ ile fun paṣipaarọ ooru.

Omi nigbagbogbo tutu si 10 toC ni akoko ooru ati kikan si 45ºC ni igba otutu lati ṣee lo bi ọna itutu afẹfẹ.

Alapapo ilẹ ni ọna pẹlu iṣẹ ti o dara julọ ati itunu nla lati yanju alapapo, sibẹsibẹ, ko le ṣee lo fun itutu agbaiye, nitorinaa ti a ba lo ọna yii tabi ti awọn radiators omi gbona, eto miiran ni lati fi sori ẹrọ lati ni anfani lati lo itutu agbaiye.

  • Awọn anfani: itunu pupọ ati iṣẹ.
  • Awọn yiya: idiyele giga.

Išẹ ti awọn ọna ṣiṣe afẹfẹ

Igbara agbara ti eto itutu afẹfẹ nipa lilo bi orisun ooru ilẹ-ilẹ ni 15ºC ni o kere ju ti 400% ni alapapo ati 500% ni itutu agbaiye.

Nigbati o ba ngbona idasi kan wa ti agbara itanna ti 25% ti agbara apapọ ti o nilo. Ati pe nigba ti a ba lo lati tutu iṣẹ naa jẹ diẹ sii ju ilọpo meji lọ ti fifa soke ooru pẹlu paṣipaarọ ni awọn iwọn 40, nitorinaa ninu ọran yii tun wa awọn ifowopamọ agbara ti o ju 50% lọ akawe si olutọju afẹfẹ ti aṣa.

Eyi tumọ si pe lati fa fifa lati polu tutu si polu gbigbona awọn sipo 4 ti agbara (fun apẹẹrẹ awọn kalori 4), ẹyọ kan ti agbara nikan ni o nilo.

Ninu firiji, fun gbogbo awọn ẹrọ 5 ti a fun, ẹrọ 1 nilo lati fifa wọn.

Eyi ṣee ṣe lati igba naa ko ṣe ina gbogbo ooru, ṣugbọn pupọ julọ ni a gbe lati orisun kan si omiiran.

Awọn sipo ti agbara ti a pese si fifa ooru wa ni irisi agbara itanna, nitorinaa ni ipilẹṣẹ a n ṣe agbejade CO2 ninu ọgbin agbara itanna, botilẹjẹpe ni awọn iwọn to kere pupọ.

Sibẹsibẹ, a le lo awọn ifasoke ooru ti kii ṣe ina, ṣugbọn pe orisun orisun agbara wọn jẹ igbona oorun ṣugbọn wọn tun wa ninu ipele adanwo.

Si a ṣe afiwe eto yii pẹlu eto igbaradi gbigba agbara oorun nipasẹ awọn panẹli a le rii iyẹn ṣe afihan anfani nla kan, niwon ko nilo awọn akopọ nla lati isanpada fun awọn wakati ti aini isọ oorun.

Alakojo nla ni ibi ti ara ti Earth iyẹn jẹ ki a ni orisun agbara ni iwọn otutu igbagbogbo, eyiti o wa ni dopin ohun elo yii huwa bi ailopin.

Išẹ

Sibẹsibẹ, ọkan ti o ṣe Aṣayan ti o dara julọ fun lilo orisun agbara yii ni lati ṣepọ rẹ pẹlu agbara itanna oorun., kii ṣe lati gbe fifa ooru bi a ti sọ loke (eyiti o tun) ṣugbọn lati ṣafikun ooru si eto naa, fun ni ni alapapo ati awọn ohun elo iṣelọpọ omi gbona, O le mu omi wa si 15ºC nipa lilo agbara geothermal fun nigbamii, gbe iwọn otutu omi pọ pẹlu agbara oorun.

Ni ọran yii ṣiṣe ti fifa ooru mu ki o pọ sii.

Pinpin agbara geothermal

Agbara geothermal ni ibigbogbo jakejado agbaye, paapaa ni irisi awọn okuta gbigbona gbigbẹ, ṣugbọn awọn agbegbe wa ninu eyiti o faagun boya o ju 10% ti oju aye naa ati pe wọn ni awọn ipo pataki lati ṣe agbekalẹ iru agbara yii.

Mo tunmọ si awọn awọn agbegbe ita ninu eyiti diẹ sii farahan awọn ipa ti awọn iwariri-ilẹ ati awọn eefin eefin ati pe, ni apapọ, ṣe deede pẹlu awọn aṣiṣe tectonic pataki.

maapu agbara geothermal

Lára wọn ni:

  • Etikun Pacific ti Ilu Amẹrika, lati Alaska si Chile.
  • Oorun Pacific, lati New Zealand, nipasẹ Philippines ati Indonesia, si guusu China ati Japan.
  • Afonifoji ti yiyọ kuro ni Kenya, Uganda, Zaire ati Ethiopia.
  • Awọn agbegbe ti Mẹditarenia.

Awọn anfani ati ailagbara ti agbara geothermal

Agbara yii, bii ohun gbogbo ti o wa, ni awọn ẹya ti o dara bakanna bi awọn ẹya buburu rẹ.

Como awọn anfani a le sọ pe:

  • O ti ri pin kakiri gbogbo agbaye.
  • Awọn orisun geothermal ti ọrọ-aje ti o pọ julọ ni o wa ninu awọn agbegbe onina wa fun apakan pupọ julọ ni awọn orilẹ-ede to sese ndagbasoke, eyiti o le jẹ pupọ wulo lati mu ipo rẹ dara.
  • O jẹ orisun ailopin ti agbara lori iwọn eniyan.
  • Se agbara din owo iyen mo.

Tirẹ alailanfani ni ilodi si wọn jẹ:

  • Lilo agbara geothermal gbekalẹ diẹ ninu awọn iṣoro ayika, ni pataki, awọn idasilẹ awọn gaasi sulphurous sinu afefe, pelu awọn ifun omi gbona si awọn odo, eyiti o ni igbagbogbo ipele giga ti awọn okele.

Biotilẹjẹpe ni gbogbogbo, a le tun omi inu omi pada sinu ilẹ, lẹhin ti o ti fa jade, ni awọn igba miiran, awọn iyọ potasiomu ti a le lo ni iṣowo.

  • Ni apapọ, gbigbe ti ooru geothermal lori awọn ijinna pipẹ ko ṣee ṣe. Omi gbigbona tabi nya yẹ ki o lo ni agbegbe orisun rẹ, ṣaaju ki o to tutu.
  • Pupọ ninu awọn omi geothermal ni a rii awọn iwọn otutu ni isalẹ 150 belowC nitorinaa ni apapọ, ko gbona to fun ina ina.

Awọn omi wọnyi le ṣee lo fun wiwẹ, awọn ile alapapo ati awọn eefin ati awọn irugbin ita gbangba, tabi bi omi ti a ṣaju fun awọn igbomikana.

  • Los awọn ifiomipamo apata gbigbẹ gbigbẹ ti wa ni igba diẹBi awọn ipele ti sisan ti tutu ni yarayara, ṣiṣe agbara wọn lọ silẹ ni iyara.
  • Los awọn idiyele fifi sori ẹrọ ga gidigidi.

Ọjọ iwaju ti agbara geothermal

Nitorinaa, awọn perforations nikan ati jade ooru si awọn ijinle to to kilomita 3, botilẹjẹpe o nireti lati ni anfani lati de awọn ijinlẹ ti o tobi julọ, pẹlu eyiti agbara geothermal le ṣee lo ni ibigbogbo.

Lapapọ agbara ti o wani ọna omi gbona, ategun tabi awọn okuta gbigbona, to ijinle kilomita 10, Awọn isunmọ 3.1017 ika ẹsẹ. 30 million ni igba agbara agbaye lọwọlọwọ. Eyiti o tọkasi iyẹn agbara geothermal le jẹ yiyan yiyan ni akoko kukuru.

Awọn imọ-ẹrọ ti o pe fun idagbasoke awọn ohun elo geothermal jọra pupọ si awọn ti a lo ni eka epo. Sibẹsibẹ, niwon akoonu agbara ti omi ni 300ºC jẹ ẹgbẹrun ni igba diẹ ju ti epo lọ, olu le jẹ idoko-owo eto-ọrọ ni iwakiri ati liluho jẹ kere pupọ.

Sibẹsibẹ, awọn aito epo le mu lilo ilosoke ti agbara geothermal fun epo.

Ilana ile-iṣẹ

Ni apa keji, o ti ṣee ṣe nigbagbogbo lati lilo awọn orisun geothermal fun iran ti ina ina ni awọn ẹrọ monomono turbo alabọde (10-100MW) ti o wa nitosi awọn aaye daradara, ṣugbọn iwọn otutu geothermal lilo to kere julọ fun iran ina ni 150ºC.

Laipẹ awọn turbin ti ko ni abẹfẹlẹ ti ni idagbasoke fun omi geothermal ati fifo soke si 100ºC nikan, eyiti o fun laaye lati faagun aaye ti lilo agbara yii.

Bakannaa, le ṣee lo ninu awọn ilana ile-iṣẹ gẹgẹbi processing ti awọn irin, alapapo ti awọn ilana ile-iṣẹ ti gbogbo iru, alapapo awọn eefin, ati bẹbẹ lọ.

Ṣugbọn jasi ọjọ iwaju ti o tobi julọ ti agbara geothermal wa ninu iṣamulo ti iwọn otutu geothermal otutu kekere pupọ, nitori iyatọ rẹ, ayedero, iṣuna ọrọ-aje ati idiyele ayika ati iṣeeṣe ti lo bi eto alapapo ati itutu agbaiye.


Jẹ akọkọ lati sọ ọrọ

Fi ọrọ rẹ silẹ

Adirẹsi imeeli rẹ yoo ko le ṣe atejade. O beere aaye ti wa ni samisi pẹlu *

*

*

  1. Lodidi fun data naa: Miguel Ángel Gatón
  2. Idi ti data naa: SPAM Iṣakoso, iṣakoso ọrọ asọye.
  3. Ofin: Iyọọda rẹ
  4. Ibaraẹnisọrọ data: Awọn data kii yoo ni ifọrọhan si awọn ẹgbẹ kẹta ayafi nipasẹ ọranyan ofin.
  5. Ibi ipamọ data: Alaye data ti o gbalejo nipasẹ Awọn nẹtiwọọki Occentus (EU)
  6. Awọn ẹtọ: Ni eyikeyi akoko o le ni opin, gba pada ki o paarẹ alaye rẹ.