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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Газировка портит глаза и сердце 17.04.2012 Ученые уже нашли множество вредных последствий для организма человека, связанных с чрезмерным употреблением газированных напитков и углеводов. Однако до сих пор влияние газировки на детский организм оставалось недостаточно изученным вопросом. Исследователи из Университета Сиднея изучили здоровье около двух тысяч 12-летних детей в 21 школах Сиднея. Внимание уделялось употреблению газировки и углеводов (в таких продуктах, как хлеб, рис и макаронные изделия). Это стало продолжением масштабного проекта по изучению здоровья современных детей. Так, в прошлом году аналогичное исследование было направлено на проверку здоровья детей, которые слишком много сморят телевизор. В новом исследовании ученые обнаружили, что у 12-летних детей, которые выпивают одну или несколько банок газировки в день, наблюдается сужение артерий в задней части глаза. Эта аномалия не влияет на зрение, но является приметой повышенного риска болезней сердца и высокого кровяного давления в дальнейшей жизни. Диаметр микрососудов сетчатки глаза является известным маркером будущих сердечно-сосудистых заболеваний и повышенного артериального давления у взрослых. Австралийские ученые впервые обнаружили связь этого симптома с потреблением углеводов и газированных напитков в детском возрасте. Таким образом, у детей с высоким потреблением безалкогольных напитков и углеводов более неблагоприятная картина микрососудов, по сравнению с теми, кто не употреблял много газировки или углеводов. Это означает, что в будущем дети, любящие "вкусненькое", могут испытывать проблемы с сердечно-сосудистой системой, и эти проблемы серьезно ухудшат качество жизни. В настоящее время ученые планируют продолжить изучение состояния здоровья 12-летних пациентов. Прежде всего, ученых интересует, сохранятся ли повреждения микрососудов в будущем, когда детям исполнится 17 лет. Видимо, для этого части детей придется отказаться от избытка газировки и углеводов.

Другие интересные новости:

▪ Новый SOI-техпроцесс для малошумящих РЧ-усилителей

▪ Кишечные бактерии влияют на мозг и настроение людей

▪ Экологическй синтез мочевины

▪ Экспресс-нейроны

▪ Гибкий материал для датчиков пульса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Панацея. Крылатое выражение

▪ статья Как очки корректируют зрение? Подробный ответ

▪ статья Лук причесночный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Безэлектродные индукционные люминесцентные лампы. Компактные лампы фирмы OSRAM. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Превращение двух монет в одну. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025