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Geothermie

Geothermische Energie. Produktion und Arten von Lagerstätten

Geothermische Energie. Produktion und Arten von Lagerstätten

Geothermie ist eine Art erneuerbarer Energie, die aus der Wärme des Erdinneren gewonnen wird. Diese Wärmeenergie kann ohne Verbrennung von Material erhalten werden. Es ist eine Form sauberer Energie ohne Kohlendioxidemissionen.

Die Temperatur in den inneren Schichten der Erde bleibt während der verschiedenen Jahreszeiten konstant. Die inneren Schichten der Erdkruste sind im Winter heißer als die Oberfläche und im Sommer kühler.

Manchmal hängt diese Energie mit anderen geologischen Phänomenen zusammen, wie dem Vorhandensein von Geysiren, Vulkanen oder heißen Quellen. Diese Phänomene erleichtern die Gewinnung von Wärmeenergie in Anlagen in der Nähe dieser Gebiete erheblich.

Um die Erdwärme zu nutzen, wird eine Flüssigkeit durch die heiße Zone geleitet. Auf diese Weise kann Wärmeenergie an die Oberfläche transportiert werden. Später können Sie die Wärme direkt nutzen oder in elektrische Energie umwandeln.

Geothermische Energieerzeugung

Das geothermische Energieerzeugungssystem basiert auf dem Temperaturunterschied zwischen Untergrund und Oberfläche. Die Energie wird in Form von Wärme über zwei geschlossene Wasserkreisläufe ausgetauscht, die sie verbinden.

In einem Haus oder Gebäude

Einer der Vorteile der Geothermie besteht darin, dass sie zum Heizen im Winter und zum Kühlen im Sommer mit hoher Energieeffizienz verwendet werden kann.

Um im Winter Wärme zu erhalten, läuft das Wasser im geothermischen Kollektorkreislauf bis zur Erwärmung durch den Untergrund. Der Geothermiekollektor erwärmt das Wasser im Strahlungsemissionskreislauf mit einem Wärmetauscher. Der Emitterkreis ist ein geschlossener Kreislauf, der Wärme an das Gebäude überträgt.

Im Sommer bewegt sich die Hitze in die entgegengesetzte Richtung. Der Wirkungsgrad der Geothermie ist umso höher, je tiefer der unterirdische Kreislauf ist.

Eine weitere Option für ein Haus besteht darin, sanitäres Warmwasser oder Heizsysteme zu erhalten.

In jedem Fall werden Wärmepumpen eingesetzt, um die Wärmeleistung zu optimieren.

In einem Kraftwerk

Eine geothermische Anlage erzeugt Strom.

Heißes Wasser kann auch zur Erzeugung von Dampf und zum Antrieb einer Dampfturbine verwendet werden. Auf diese Weise wird Geothermie in mechanische Energie ( kinetische Energie) umgewandelt.

Mechanische Energie kann verwendet werden, um Maschinen zu bewegen oder in elektrische Energie umzuwandeln: Elektrizität.

Arten von geothermischen Quellen

Diese erneuerbaren Energiequellen werden durch die Gewinnung der Erdwärme durch geothermische Brunnen gewonnen. Es gibt mehrere Bereiche mit heißen Quellen.

Diese heißen Quellen können in Spas oder anderen Zentren verwendet werden. Diese Gewässer werden durch die Temperatur des Erdinneren erwärmt.

Heißes Wasser mit hoher innerer Energie kann auf natürliche Weise durch Impulse aus Wasser- und Dampfströmen oder durch Pumpen fließen. Sie müssen die zu verwendende Methode basierend auf der wirtschaftlich rentabelsten Methode auswählen.

Es gibt keine einzige Methode, um diese Art von Energie zu nutzen. Es gab Projekte, die in einigen Ländern aufgrund ihrer wirtschaftlichen Unmöglichkeit abgewiesen werden mussten.

Geothermische Energie. Produktion und Arten von Lagerstätten

Magma (geschmolzenes Gestein) ist eine großartige Quelle für Geothermie, da Gesteine ​​nur bei extrem hohen Temperaturen in flüssigem Zustand vorliegen. Trotzdem ist es mit der verfügbaren Technologie wirtschaftlich nicht realisierbar.

Die Betriebe zur Gewinnung von heißem Wasser verfügen normalerweise über eine gerade Anzahl von geothermischen Brunnen. Zum einen wird das heiße Wasser extrahiert und zum anderen wird das Wasser wieder in den Grundwasserleiter injiziert, wenn es bereits abgekühlt ist.

Arten von geothermischen Ablagerungen

Die verschiedenen Arten von geothermischen Energievorkommen werden nach der Temperatur ihrer thermodynamischen Quelle klassifiziert. Auf diese Weise haben wir Geothermie mit hoher Temperatur, mittlere Temperatur und geothermische Energie mit niedriger und sehr niedriger Temperatur.

Hochtemperatur-Geothermie

Diese Art sauberer Energie findet man in Gebieten, in denen die Erdkrustenschicht noch aktiv ist. Hier reicht die Temperatur von 150 ° C bis 400 Grad Celsius. In diesen Fällen steigt der Dampf durch eine Dampfturbine, die Elektrizität erzeugt, an die Oberfläche.

Die Bohrungen, die durchgeführt werden müssen, um das heiße Wasser zu extrahieren, sind fast die gleichen wie die, um Öl aus den Brunnen zu extrahieren.

Geothermie mittlerer Temperatur

In Geothermie-Anlagen mit mittlerer Temperatur liegen die Temperaturen zwischen 70 ° C und 150 Grad Celsius. Die Energieeffizienz der Dampf-Strom-Umwandlung ist viel geringer, in diesem Fall muss eine flüchtige Komponente hinzugefügt werden.

Diese Art der Geothermie kann in kleine Kraftwerke umgewandelt werden. Es ist jedoch in der Verteilung über das städtische Netzwerk, wo seine Nutzung maximal ist. Es wird für Heiz- und Kühlsysteme mit Absorptionsmaschinen verwendet.

Für die Stromerzeugung muss die Flüssigkeit zwischen 120 ° C und 180 ° C liegen.

Niedertemperatur-Geothermie

Es wird in weiten Bereichen eingesetzt, in größeren Bereichen als bei hohen oder mittleren Temperaturen. Es kann in Sedimentbecken gefunden werden, die Flüssigkeit in diesen Becken hat eine Temperatur zwischen 50 ° C und 70 ° C.

Geothermie bei sehr niedrigen Temperaturen

Es wird verwendet, um häusliche, städtische und landwirtschaftliche Bedürfnisse zu befriedigen. Die Flüssigkeiten, die gefunden werden können, haben Temperaturen zwischen 20 ° C und 50 ° C.

Sowohl Geothermie mit niedriger als auch mit sehr niedriger Temperatur ist für städtische Heizsysteme sehr nützlich. Diese Systeme werden durch geschlossene Kreisläufe ausgeführt.

Geothermische Energieanwendungen

Die Nutzung von Geothermie basiert auf der Nutzung von Wärmeenergie und der Stromerzeugung. Auf einer konkreteren Ebene sind einige der Anwendungen dieser erneuerbaren Energie die folgenden:

  • Klimaanlage im Sommer. In einem Haus mit Fußbodenheizung kann die Heizflüssigkeit unterirdisch zirkuliert werden.

  • Winterheizung.

  • Sanitäres heißes Wasser. Wird im täglichen Leben eines Hauses verwendet.

  • Elektrizität. Strom wird aus Kraftwerken gewonnen. Diese Art von thermoelektrischer Anlage verringert die Energieabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und Kernenergie.

  • Wärmeerzeugung. Diese Wärme kann auf industrielle Prozesse angewendet werden. Zum Beispiel Erhitzen, Trocknen, Verdampfen, Destillieren, Sterilisieren, Auftauen, Waschen und Salzextraktionsverfahren.

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Erscheinungsdatum: 12. November 2016
Geändert am: 2. Juni 2020