Геотермальная энергия и ее использование. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

В Украине значительные запасы термальных вод есть в Закарпатье, Прикарпатье, Крыму и других регионах. Их уже сегодня рентабельно использовать не только для теплоснабжения потребителей, но и для производства электроэнергии. Цены на энергоносители и перспективы их увеличения делают экономически выгодным строительство геотермальных электростанций в указанных регионах в ближайшем будущем.

Геотермальная энергия - один из перспективных видов энергии, поэтому ее давно и широко используют Исландия, США, Новая Зеландия, Франция, Венгрия и многие другие страны. Во Франции 70 геотермальных установок обеспечивают теплом 800 тыс. человек населения.

Геотермальные воды характеризуются многими факторами, в частности, по температуре их делят на слаботермальные (до 40°С), высокотермальные (60-100°С), перегретые (свыше 100°С). Они различаются и по минерализации, кислотности, газовому составу, давлению, глубине залегания.

Самым простым и экономичным решением является непосредственное использование геотермальных вод потребителями: не нужно ставить дополнительные теплообменники и экономится вода. Но этот способ пригоден тогда, когда вода соответствует стандарту питьевой. Горячая вода из скважины предварительно собирается в резервуар, из которого подается потребителям насосами. Регулируют отпуск тепла в системе отопления с помощью регуляторов отопления. При температуре 50-70°С увеличивают площадь обогревательных приборов. Отработанную воду в этой схеме можно спускать в окружающую среду без очистки - она соответствует санитарным нормам.

На рисунке показана схема обогрева с помощью геотермального источника, где 1 - источник горячей воды; 2 - водоразборные краны; 3 - сборный бак; 4 - спускатель воздуха; 5 - обогревательные приборы; 6 - дополнительный подогреватель; 7 - регулятор расхода воды; 8 - насос подачи; 9 - смешивающий насос; 10 - подъемник.

Самым перспективным способом отбора глубинного тепла является создание подземных систем циркуляции с полным или частичным возвратом отработанной воды в продуктивные пласты. Эти системы предотвращают истощение запасов геотермальных вод, поддерживают гидравлическое равновесие в подземных слоях, не загрязняют окружающую среду в местах расположения геотермальных объектов.

Для улучшения энергоснабжения в Крыму запланировано строительство геотермальных электростанций мощностью по 6 МВт в западной части полуострова, где на глубине 4 км есть вода с температурой 250°С, общая мощность составит почти 100 МВт. Значительные запасы геотермальной энергии есть в Закарпатье. Прогнозированный забор термальных вод здесь составит 15 млн. м3 в год. Глубина залегания запасов термальных вод от 1200 до 2000 м. На сегодня в г.Берегово используют две скважины глубиной 800 и 970 м с выходом минеральной воды температурой +58°С.

В Закарпатье есть уникальное место площадью 30 км2 в районе с.Залуж с температурой до +200°С на глубине 4 км. Еще в 70-е годы институтом "Атомтеплоэлектропроект" разработано экономическое обоснование геотермальной электростанции мощностью до 10 МВт с перспективой ее расширения. Стоимость 1 кВт установочной мощности составляет 800-900 дол. США. При современных ценах на энергоресурсы стоимость электроэнергии, выработанной на такой электростанции, будет в 1,2-1,5 раза ниже, чем на тепловой электростанции такой же мощности, которая работает на угле. При использовании тепловых "отходов" для теплоснабжения рентабельность возрастает вдвое. Отработанная термальная вода закачивается назад в подземные горизонты, что обеспечивает экологическую чистоту района.

С углублением в землю температура грунта в средних широтах на глубине 3-5 м составляет 10-13°С и выше. Использование этого вида геотермальной энергии широко практикуется в США и странах Западной Европы для отопления домов, производственных помещений, животноводческих ферм с помощью теплообменников и теплонасосных установок. Это дает возможность экономить до 50-70% тепла, необходимого для создания оптимального температурного режима в помещениях. Для работы этой системы внешний воздух подается в воздуховоды, расположенные на глубине 3 м, а потом в помещения. Зимой воздух под землей нагревается, а летом охлаждается. Такая система вентиляции была впервые смонтирована в США в 1977 г. для создания микроклимата в свинарнике площадью 7,2х15 м. Теплообменник состоит из 12 воздуховодов длиной 30 м, углубленных в землю возле свинарника на 3 м.

Вертикальные воздухозаборники поднимаются на 1,5 м над поверхностью земли. Горизонтальные воздуховоды имеют наклон в сторону вертикальной камеры, где находится место сбора конденсата. Зимой воздух в помещении нагревают до +25°С при температуре снаружи -28°С, а летом охлаждают до +14°С при температуре снаружи +35°С.

В Австрии эксплуатируется геотермальная система, которая состоит из двух воздухозаборных вертикальных воздуховодов и 20 подземных пластмассовых воздуховодов длиной 35 м и диаметром 200 мм. Максимальная подача воздуха - 10000 м3/ч. На протяжении года температура в животноводческих помещениях поддерживается +15-21°С. Такие геотермальные системы окупаются за 3-5 лет.

В немецком г.Кохен реализован проект наибольшей в Европе тепловой помпы с подземными зондами, которая обеспечивает тепловой энергией 35 комнат в трех домах. Через зонды, углубленные в землю на 98 м прокачивается холодная вода, которая нагревается до температуры грунта. Тепловые помпы позволяют повышать температуру воды до +50°С и возвращают полезной энергии в 3 раза больше затраченной.

По прогнозам Института технической теплофизики НАН Украины ежесуточные эксплуатационные возможности семи геотермальных площадей Закарпатья составляют 239,4 тыс. м3 термальных вод температурой +60°С, что позволяет на их основе получить энергетическую мощность 492,6 МВт.

Показатели эффективности геотермальных установок превышают тепловые и атомные, и при действующих тарифах на тепло- и электроэнергию такие установки в ближайшее время могут развиваться за счет самофинансирования. Полностью освоена технология геотермального теплоснабжения населенных пунктов, сельскохозяйственных объектов и небольших предприятий.

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Сверхпроводник, управляемый магнетизмом 26.04.2024 Современная наука стремится не только к увеличению эффективности технологий, основанных на сверхпроводниках, но и к разработке методов более точного контроля за потоком электронов. В этом контексте физики рассматривают новые подходы, основанные на воздействии магнитных полей на сверхпроводимость. Недавние исследования показывают, что возможно создание управляемых магнетизмом сверхпроводников, открывая новые перспективы в различных областях, от электроники до магнитных систем. Одним из ключевых достижений в этой области является использование топологических изоляторов для управления сверхпроводимостью. В прошлом применение внешних магнитных полей могло нарушить свойства сверхпроводников, но с помощью топологических изоляторов удалось создать экзотическое состояние сверхпроводимости, которое можно точно контролировать при воздействии магнитного поля. Исследователям удалось создать двумерный топологический изолятор, используя ртуть, марганец и теллур. Это открыло путь к возможности перевода электронов в состояние Фульде-Феррелла-Ларкина-Овчинникова, где можно управлять потоками электронов, обеспечивая тем самым беспрепятственное движение тока. Это состояние позволяет использовать устройства, функционирующие аналогично джозефсоновскому контакту, что открывает новые перспективы для разработки более эффективных сверхпроводящих систем. Сочетание преимуществ сверхпроводимости с управляемостью топологического изолятора ставит перед наукой новые задачи и открывает широкие возможности для создания инновационных технологий. Исследования в области управляемой сверхпроводимости, основанной на воздействии магнитных полей, представляют собой важный шаг вперед в развитии современной физики и технологий. Они не только позволяют лучше понять природу сверхпроводимости, но и открывают новые перспективы для создания более эффективных и точно управляемых устройств. Дальнейшие исследования в этой области могут привести к революционным достижениям, которые изменят наше представление о сверхпроводниках и их применении в различных сферах техники и науки.

Другие интересные новости:

▪ Мозговые импланты для восстановления зрения

▪ Жесткие диски Seagate NAS объемом до 4 ТБ для хранилищ с сетевым подключением

▪ Устойчивые полимерные пластики из переработанных текстильных отходов

▪ Рекордный геном

▪ Квантовые новинки IBM

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья Франсуа Фенелон. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто из жителей нашей планеты является рекордсменом по путешествиям во времени? Подробный ответ

▪ статья Лук-порей. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Бесконтактный индикатор фазы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Большое Сегнерово колесо. Физический эксперимент

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026