Геотермальное теплоснабжение. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Для России с ее суровым климатом и продолжительной зимой весьма соблазнительно использовать геотермальную теплоту для целей теплофикации. Имеется некоторый опыт решения этой проблемы.

На курорте "Нальчик" в Кабардино-Балкарской республики для отопления и горячего водоснабжения используется высокоминерализованная термальная вода с температурой более 80°C. Применены промежуточные теплообменники. Охлажденная в теплообменниках до температуры около 40°C термальная вода подается в ванны и души бальнеолечебницы, попутно из нее получают бром, йод, редкоземельные элементы.

В г. Махачкале (Дагестан) используются геотермальные скважины, дающие слабоминерализованную воду с температурой около 65°C, с давлением 0,6.0,8 МПа, дебит скважин 2.3 тыс. м3/сут. Для целей теплофикации применяется пиковый подогрев в котлах на органическом топливе или в электронагревателях. Пиковая котельная работает незначительную часть отопительного сезона. В г. Кизляр (Дагестан) для теплофикации используется термальная вода с температурой 100...105°C, подаваемая с глубины до 3000 метров, минерализация воды 10.12 г/л. Себестоимость одной гигакалории теплоты в системе геотермального теплоснабжения примерно в 2 раза ниже, чем от топливных котельных.

В г. Омск скважины с глубины 2.2,5 км дают до 3 тыс. м3/сут. Воды с температурой до 80°C. Вода высоко минерализована (до 27 г/л солей), и несет попутный метан, который может использоваться в пиковых котельных для догрева воды систем отопления. При температурном графике 100 - 50°C это позволит получать до 100 Гкал теплоты в сутки с одной скважины. Такой теплоты достаточно, чтобы обеспечить отопление и горячее водоснабжение примерно 20 тыс. м2 жилой площади. Затраты, вложенные в бурение скважин, окупаются примерно за 2,5 года.

Интересен опыт геотермальной теплофикации в Рейкьявике (Исландия). Геотермальная вода подается в город по двухтрубному трубопроводу (трубы диаметром 350 мм), расстояние 21 км, годовой расход воды около 8 млн м3, температура 87°C. Вода подается в баки-аккумуляторы суммарной емкости 8400 м , установленные на возвышенном месте. Баки выравнивают суточный график потребления горячей воды. От баков вода течет по магистральному двухтрубному трубопроводу диаметром 400 мм. Уличные однотрубные теплотрассы имеют суммарную длину 72 км, домовые вводы диаметром до 70 мм - более 100 км. Для страны, импортирующей топливо, использование геотермальных ресурсов - благоприятный выход из энергетических затруднений.

Перспективно использование теплоты термальных вод в тепличном хозяйстве. Себестоимость сбросной теплоты ГеоТЭС ничтожна, поэтому геотермальная энергетика обычно сопровождается развитием теплиц, парников, оранжерей. В Исландии в геотермальных теплицах выращивают даже бананы. В медицине широко применяется лечение минерализованными термальными водами.

В районах вечной мерзлоты, покрывающих более 50% территории России, открытая разработка полезных ископаемых обычно ведется только в летнее время. Использование теплоты земных недр позволит вести горные работы круглый год.

Из термальных вод получают дешевые химические продукты - йод, бром, бор, литий, цезий, рубидий, стронций и др. Их извлечение из растворов не требует больших капзатрат на горные работы. Термальные воды легко обогащаются выпариванием.

Остановимся на проблемах, тормозящих развитие геотермальной энергетики.

На отдельных геотермальных месторождениях отмечено снижение дебита скважин в процессе эксплуатации. Так, на Паужетской ГеоТЭС через год после пуска станции дебит скважин уменьшился на 15%. С другой стороны, на ГеоТЭС Лордерелло (Италия) за 40 лет эксплуатации дебит скважин не менялся. По мировой практике, средний срок эксплуатации скважин составляет 25...30 лет. Геологоразведочные работы и разбуривание новых скважин повышают капитальные затраты геотермальной энергетики. Геотермальные месторождения недостаточно изучены с точки зрения геологии и геофизики, неясно, на каком расстоянии должны располагаться друг от друга скважины, почему соседние скважины иногда дают воду разной температуры и давления.

Высокая минерализация и растворенные в геотермальных водах газы вызывают интенсивное отложение накипи, повышенную коррозию оборудования. Приходится применять промежуточные теплообменники, в которых минерализованная, с высоким содержанием вредных газов вода из земных недр отдает теплоту сетевой воде второго контура. Приходится использовать дорогие коррозионностойкие конструкционные материалы, чаще прибегать к химпро- мывкам оборудования, что увеличивает эксплуатационные расходы. ЭНИНом разработаны пластинчатые теплообменники с пластинами из углеродистой стали, защищенными полимерным покрытием, применение которых позволит увеличить сроки эксплуатации оборудования. Разрабатываются композитные покрытия с повышенной теплопроводностью. Для борьбы с коррозией труб у скважин размещают емкости для удаления растворенных газов. Коррозия развивается главным образом на границе "воздух-вода", для ее подавления закачивают в скважины отработанные масла, парафины, которые растворяют газы и служат защитной подушкой на поверхности воды.

Геотермальные воды часто содержат токсичные вещества - Н₂S, SO₂, HF, HCl и др. Воды Паратунского месторождения содержат до 0,6 г/м3 мышьяка. Очистка теплоносителя от токсичных примесей ионообменными смолами и другими методами также увеличивает эксплуатационные расходы и требует применения дополнительных приборов контроля и сигнализации, индивидуальных и групповых средств защиты персонала.

Автор: Лабейш В.Г.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Полезная альтернатива утреннему кофе 12.03.2025

Многие люди не представляют свое утро без чашки крепкого кофе, однако недавнее исследование, проведенное учеными Университета Джорджии, показало, что существует более эффективный и полезный способ взбодриться. Оказывается, обычная лестница может стать отличной альтернативой утреннему кофе, обеспечивая заряд энергии и повышая работоспособность. В эксперименте приняли участие студенты, страдающие от недосыпа, которые были разделены на несколько групп. Одним давали таблетки с кофеином, другим - плацебо, третьим - содовую, а четвертым - предлагали подняться по лестнице в течение 10 минут, преодолев около 30 этажей. Результаты исследования показали, что кофеин, плацебо и содовая не оказали существенного влияния на уровень энергии и работоспособность участников. Однако физическая активность в виде подъема по лестнице привела к значительному повышению бодрости и мотивации. Ученые объясняют этот эффект тем, что физические упражнения стимулируют выработку эндорфинов - гормонов радости, ...>>

Морозоустойчивые натрий-ионные аккумуляторы 12.03.2025

Ученые Сианьского университета Цзяотун добились значительного прогресса в разработке натрий-ионных аккумуляторов, способных функционировать даже в условиях экстремального холода. Эта разработка открывает новые перспективы для использования электроники и транспорта в регионах с суровым климатом. Особенностью новых аккумуляторов является их способность работать при температуре до -40 °C, что делает их идеальными для использования в арктических условиях и в других местах с экстремально низкими температурами. В основе инновационной технологии лежит использование принципов инь и ян - объединение сильных и слабых растворителей. Такой подход позволил ученым создать прототип натрий-ионных аккумуляторов, которые сохраняют до 80% своей емкости даже при сильных морозах. В последние годы натрий-ионные аккумуляторы привлекают все большее внимание как перспективная альтернатива литий-ионным батареям. Доступность сырья и низкая стоимость делают их привлекательными для использования в электро ...>>

Автономный датчик для очистки питьевой воды 11.03.2025

Ученые разработали инновационный биосенсор, способный автономно обнаруживать и уничтожать опасные бактерии кишечной палочки (E. coli) в питьевой воде. Эта технология обещает кардинально изменить методы обеспечения безопасности воды по всему миру. Традиционные методы обнаружения бактерий, такие как культивирование и ПЦР, требуют много времени, специализированного оборудования и квалифицированного персонала. Существующие биосенсоры, хотя и быстрее, зависят от внешних источников энергии и со временем теряют эффективность. Новый биосенсор преодолевает эти ограничения благодаря уникальной трехкомпонентной системе. Ферментативный биотопливный элемент (EBFC) использует глюкозооксидазу для преобразования глюкозы в электроны и перекись водорода, обеспечивая автономное питание датчика. Фермент защищен от деградации с помощью металлоорганического каркаса. Система обнаружения на основе аптамеров (специализированных цепочек ДНК) специфически связывается с E. coli. Это вызывает электриче ...>>

Случайная новость из Архива Орбитальная рентгеновская обсерватория Einstein Probe 05.04.2022 Совместный проект Китая и Европейского космического агентства - орбитальная рентгеновская обсерватория Einstein Probe ("Зонд Эйнштейна") - начал воплощаться в жизнь. На днях на заседании Национального центра космической науки (NSSC) при Китайской академии наук (CAS) было одобрено начало сборки, интеграции и испытаний космического аппарата с планом запустить его в космос в 2023 году. Зонд Einstein Probe будет искать признаки сильнейших космических возмущений в рентгеновском диапазоне, которые возникают во время приливных явлений в зоне действия черных дыр, во время взрыва сверхновых и в случае других выбросов энергии в наблюдаемом диапазоне электромагнитных волн. Наблюдать за небом будут два рентгеновских телескопа: китайский широкоугольный WXT (Wide-field X-ray telescope) с полем зрения 1345 квадратных градусов, и европейский следящий телескоп FXT (Follow-up X-ray Telescope) с очень высокой чувствительностью. Широкоугольный телескоп WXT будет построен на основе так называемой оптической системы "глаз омара", которая характерна отсутствием преломляющих линз. Для наблюдений в рентгеновском диапазоне это наиболее разумное решение, поскольку рентгеновские лучи не поддаются преломлению и для собирания в фокус они могут только отражаться. Обсерватория Einstein Probe будет выводиться на орбиту либо в середине следующего года, либо в его конце. Зонд весом около 1400 кг будет выведен на орбиту с наклонением менее 30 градусов на высоту от 600 до 650 км. Как мы сказали выше, обсерватория по вспышкам во время приливного разрушения звезд будет искать массивные черные дыры, устанавливать источники гравитационных всплесков (в электромагнитном диапазоне), определять источники гамма-всплесков, ударных волн в сверхновых, а также изучать рентгеновские двойные системы, корональные вспышки на звездах и исследовать ядра галактик.

Другие интересные новости:

▪ Молекула, улучшающая память

▪ Электронная книга ASUS EeeNote EA800

▪ Кормите коров рапсом

▪ Загадки поведения молекул соленой воды

▪ Влияние беременности на биологический возраст женщины

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Соломоново решение. Крылатое выражение

▪ статья Откуда пришла курица тикка масала? Подробный ответ

▪ статья Слесарь строительный. Должностная инструкция

▪ статья Усилитель для стереотелефонов с автономным питанием. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Яйцо в бутылке. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025