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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива О способности к учебе можно узнать по глазам 08.03.2019 Как можно узнать, понял ли вас собеседник? Нужно проследить за его поведением, присмотреться к тому, как он реагирует на определенные раздражители. Именно такое наблюдение является главным инструментом ученых, изучающих способности человека к обучению и восприятию новой информации. Но авторы исследования, проведенного недавно в Италии, прибегли к иному способу. Изучая способность человека к обучению, они не ставили во главу угла его внешние реакции. Исследователи сосредоточились на визуально-моторном поведении людей - иными словами, на движении их глаз - в ожидании получения новой информации. Таким образом, они научились читать по глазам - понял ли их собеседник или нет. Ученые исходили из того, что влияние накопленных ранее знаний на реакцию человека на внешние раздражители складывается под влиянием многих факторов. К таковым относятся, например, чуткость и способ расшифровки чувственной информации, путь принятия сложных решений. Изучив все эти факторы во взаимодействии между собой, ученые из Центра нейробиологических исследований при университете Таранто попытались установить поведенческие реакции, свидетельствующие о понимании человеком того, что произойдет в последующие минуты. Руководитель исследования, профессор Ури Хасон, поделился подробностями о том, как оно проходило. Группу испытуемых усадили перед компьютерами и попросили смотреть в центр монитора, в то время как в других частях экрана появлялись и исчезали различные фигуры. "Это происходило с определенной периодичностью, - рассказал профессор Хасон. - А мы следили за тем, что происходит с глазами испытуемых перед появлением той или иной фигуры". С помощью чувствительной аппаратуры ученые смогли зафиксировать мельчайшие непроизвольные движения глаз, происходившие в ритме смены картинки на экране. Каждый раз перед появлением новой фигуры глазное яблоко испытуемых смещалось менее чем на 5 мм. Это минимальное движение становилось более четким по мере того, как человек усваивал ритм смены фигур на мониторе. Оно свидетельствует о том, что мозг заранее готовится к предстоящему событию. Анализ полученных данных позволяет получить информацию о способности человека к обучению. Исследователи также утверждают, что примененный ими метод позволяет отдельно рассмотреть душевное состояние человека в момент, предшествующий "обычной" реакции на появление внешнего раздражителя - вербальной или, например, нажатия на кнопку. По словам профессора Хасона, речь идет лишь о первых результатах, нуждающихся в дополнительном изучении. Но, по его словам, в будущем ученые смогут по глазам устанавливать способность человека к восприятию новой информации. Зафиксированные исследователями непроизвольные движения глаз представляют результат подсознательных процессов, позволяющий достоверно судить о предстоящей реакции испытуемых на внешние раздражители.

Другие интересные новости:

▪ LED-проектор LG Minibeam TV

▪ Влияние зрителей на выполнение задач шимпанзе

▪ Цифровой видеомагнитофон

▪ TEKTRONIX TDS6154C - самый широкополосный осциллограф в мире

▪ Интеллектуальная система накопления энергии EcoBlade от Schneider Electric

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Культурология. Шпаргалка

▪ статья Кто принес дары новорожденному Иисусу и сколько их было, согласно Евангелию? Подробный ответ

▪ статья Демонстратор причесок. Должностная инструкция

▪ статья Средства против пота. Простые рецепты и советы

▪ статья Замена микросхемы в магнитофоне. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026