Get Adobe Flash player

Russian (CIS)Deutsch

 

Сейчас, как никогда, являются важными поиски альтернативных источников энергии, которые позволят уйти от такого минерального горючего сырья как нефть и газ.

Экологическое сознание, постоянно растущие цены на энергоносители, ограниченность ресурсов, опасности, возникающие вследствие набирающего силу глобального потепления из-за годами не контролируемого потребления горючих ископаемых, равно как и опасные неуправляемые источники энергии (как атомная энергия, например), предлагают просвещенному человеку все больше и больше пищи для размышлений.

Из вулканов, горячих источников и гейзеров вырывается на поверхность огромная энергия, которая в земных недрах достигает температуры 6000 С. Эту тепловую энергию называют земной, или геотермальной энергией (геотермия).

Так как геотермальная энергия не исчерпаема, то мы можем использовать ее в любое время, когда это необходимо и независимо от времени года. И в отличие от традиционных энергоносителей и от биомассы геотермальная энергия не производит выбросов и поэтому является экологически чистой.

То, что хорошо для окружающего мира, хорошо и для нас, людей.

При одинаковой мощности ТЭЦ, работающая на угле, производит примерно 23 000 тонн углекислого газа в год, чем наносит значительный вред природе и человеку. В данном разрезе получение геотермальной энергии будет обещанием более здорового, «зеленого» будущего, когда наши потомки смогут жить без отравляющего воздух углекислого газа, без вредных последствий для здоровья.

Поэтому геотермия играет значительную роль в будущем миксе энергоисточников.

a)Геотермия – злектроснабжение через ТЭС на основе энергии земли.
Геотермальная энергия – это тепловая энергия в недрах земли.

В 1913 году итальянцу Пьеро Джинори Конти в местечке Ларделелло, Тоскания, удалось использовать воду из земляных глубин для производства электричества. Сегодня на этом месте находится самая большая геотермальная электростанция Европы. Она дает примерно 700 мегаватт в общеитальянскую энергосеть.

Картинка электростанции

При производстве геотермальной энергии различают 2 ее вида: поверхностную геотермию и глубинную геотермию.

Поверхностной геотермией называют тепловую энергию на глубине до 400 метров. При бурении глубже 400 м уже появляется глубинная энергия.

Она использует заключенное в глубинные воды или грунт тепло или для прямой теплоподачи или для производства электричества. Для проникновения на такие глубины требуется HotFracturedRock (HFR). Обычная глубина бурения составляет 800-3200 м для глубинных термальных вод и до 5000 м для твердых слоев.

Государства, не имеющие собственных горючих ископаемых, как например уже 40 % энергопотребления своих стран.

Все большее значение приобретает геотермия в Германии!

Геотермальные системы используются для отопления зданий, опреснения воды и даже для охлаждения помещений. В настоящее время в ФРГ работают 24 такие установки, которые используют термальные воды как источник энергии. В ноябре 2003 г. в городе Нойштад-Глеве (земля Мекленбург-Передняя Померания) заработала первая геотермальная электростанция. Подобные сооружения появляются сегодня в Ландау ( земля Пфальц) и в баварском городе Унтерхахинг.

Недалеко от г. Карлсруэ была возведена 5-мегаваттная геотермальная электростанция. Она может обеспечивать электричеством около 20 000 домовладений!

Будущее уже началось, так как геотермальные электростанции технически могут обеспечить потребности населения на широкой территории. И они уже существуют в наиболее благоприятных для этого частях Германии, где температура термальных вод настолько высока, что ее хватает для производства электрического тока.

Чтобы геотермально производить электричество в Германии необходимы специальные геологические условия, поскольку не везде земляные пласты на одинаковой глубине залегания имеют одинаковую температуру.

Для эксплуатации геотермальной электростанции прежде всего необходимы буровые скважины на глубине нескольких километров. Между 3000 и 6000 м под землей горные породы имеют температуру от 100 до 150 С. Такая температура необходима для производства электрического тока.

На глубине в трубы закачивается теплоноситель, обычно это вода. Он вбирает в себя геотермальное тепло и снова поднимается наверх. С помощью горячего теплоносителя производится пар, который приводит в движение турбины, которые вырабатывают ток.

Такие геотермальные станции могут генерировать электричество постоянно, они едва ли зависят от внешних факторов и при этом не требуют горючих ископаемых.

Но все же, геотермально производимая энергия продолжает оставаться как и прежде довольно дорогой. Причина заключается в большой стоимости бурения, а также в инвестиционных вложениях в необходимую технику. Поэтому необходимо выработать наиболее подходящее решение данной проблемы, предполагающее больший охват по площади при уменьшении затрат.

Политические власти Германии, руководствуясь четко выраженным желанием населения жить в экологически чистой окружающей среде, уже сейчас претворяют волю народа в жизнь, не смотря на цену преобразований.

Человек использует геотермальную энергию экологически осознанно!

b) Технология тепловых насосов

На удовлетворение потребности в энергии отдельно взятого человека направлена основанная на геотермии технология работы тепловых насосов.
Тепловые насосы являются одной из наилучших альтернатив использованию минерального топлива. Такой насос вбирает в себя тепловую энергию глубинных пластов земли, термальных вод или атмосферного воздуха, доводит ее до определенного уровня температуры и направляет в подключенный теплообменник. Тепловые насосы также могут выполнять функции горячего водоснабжения и/или вентиляции в летнее время.

Тепловые насосы производят выбросов углекислого газа на 40 % меньше чем подобные установки, работающие на минеральном топливе, поэтому они являются очень экономичными и безопасными для окружающей среды. При использовании теплового насоса, работающего на экотопливе, местная установка может работать вообще без выбросов в окружающую среду.

Тепловые насосы экономят 50-70 % от всех энергозатрат в сравнении с установками, работающими на минеральном топливе. Это подтверждается проведенными опытами в зданиях старой постройки.

Тепловые насосы требуют более низких расходов на обслуживание и поэтому увеличивают стоимость объектов, где они были применены.

Отопление с помощью тепловых насосов:

При отоплении с помощью тепловых насосов используется тепловая энергия окружающей среды. Почти для каждого типа зданий можно подобрать соответствующий тепловой насос с помощью теплообменника. В отличие от других источников энергии тепловые насосы не требуют сжигания сырья на месте.

А вы сохраняете свою независимость от минерального сырья и тем самым вносите значительный вклад в охрану окружающей среды.

Только лишь 25 % энергии в конечном выходе образуются благодаря внешним источникам электрического тока, которые приводят в действие тепловой насос. Остальные 75% тепловой насос извлекает из окружающей среды.

Для улучшения экологического баланса необходимо обеспечивать выше названные 25 % тока, которые требуются для теплового насоса в качестве приводной силы, экотоком собственного производства.

Отопление на основе тепловых насосов является экономичным, максимально безопасным для природы, а показатели выбросов, независимо от использования экотока, всегда ниже показателей других вариантов систем отопления.

Различные источники тепла для отопления на основе тепловых насосов:

Тепловая энергия, изымаемая из окружающей среды, может происходить из различных источников. О применении энергии того или иного источника энергии внешней среды следует говорить отдельно в каждом конкретном случае, учитывая внешние факторы.

c) Геотермальное отопление при помощи тепловых насосов.

Данный способ отопления является самым распространенным, он особенно эффективен при низких температурах.

Поверхностная геотермальная энергия в теплое время года накапливается в результате выпадения осадков и солнечного излучения. В более глубоких слоях тепловая энергия существует еще со времен образования планеты, а также она образуется в процессе распадения.

Геотермальная энергия является очень надежным источником энергии, который предлагает свой неисчерпаемый потенциал для использования на тысячи лет вперед.

В первую очередь геотермальную энергию следует использовать для отопления и горячего водоснабжения.

Принцип работы теплового насоса, работающего на геотермальной энергии, можно представить в 9 шагах:

1) Забор тепловой энергии окружающей среды посредством теплового насоса

2) Прием тепловой энергии (солевой) жидкостью

3) Преобразование жидкости в пар

4) Переход жидкости в газообразное состояние

5) Сжатие полученного газа в компрессоре

6) За счет этого происходит сильное увеличение температуры

7) Охлаждение пара и его конденсация

8) Достигнутая температура еще достаточно высока и содержит достаточное количество энергии для отопления

9) Понижение возросшего давления через выпускной вентиль.

Затем следует повторение цикла.

1) Геотермальные тепловые насосы с земляными коллекторы.

В данном случае тепло напрямую отбирается из верхних слоев земной поверхности.

Геотермальная энергия является надежным источником тепла. Она накапливается в верхних земляных пластах в теплое время года за счет солнечного излучения, осадков и талых вод.

На плоскости в грунт укладываются коллекторы, через которые прокачивается солевая (минеральная) смесь.


Картинка – дом с коллекторами под землей.

Использование геотермальной энергии с помощью земляных коллекторов предполагается прежде всего там, где в непосредственной близости к дому находится довольно большой земельный участок (его площадь должна превышать площадь дома хотя бы в 2 раза).

На глубину до 1,5 м укладываются пластиковые трубы, через которые прокачивается солевая (минеральная) смесь.

Эта смесь – незамерзающая жидкость. Она охлаждается с помощью электроприводного компрессора до определенной начальной температуры и затем закачивается в контур трубопровода.

Жидкость забирает тепло из земли и в теплообменнике передает его в теплораспределительную систему объекта.

2) Геотермальные тепловые насосы и гелиоустановки.

Если недостаточно площади для размещения земляного коллектора, то возможно использование геотермальных тепловых насосов и гелиоустановок.

Гелиоустановка (солнечный зонд) помещается в землю на глубину от 10 до 100 м. Такой зонд представляет собой совокупность множества трубок. Он устанавливается уже после проведения глубокого бурения.

Получение энергии протекает по тому же принципу, как и работа земляного коллектора. Сначала солевая смесь закачивается через 2 трубы вниз, а обратно выходит она через 2 другие трубы.

Так возникает циркуляция, результатом которой является выработка тепловой энергии.

Источником энергии здесь является константно высокая температура земляных пластов на определенной глубине. Потребность в площади для солнечного зонда, по сравнению с земляными коллекторами, намного меньше. Но недостатком таких установок является высокая стоимость установки.

Даже для самых небольших домовладений немецкие производители могут предложить продуманные решения.

 

East West Cooperation

Twitter

facebook