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Geothermie

Geothermische Energie

Geothermische Energie

Geothermische Energie ist eine Art erneuerbarer Energie auf menschlicher Ebene, die aus der Wärme des Erdinneren gewonnen wird. Die thermische Wärme des Pferdes kann ohne die Verbrennung von jeglichem Material gewonnen werden und ist somit eine Form von sauberer Energie ohne Kohlendioxidemissionen.

Die Temperatur in den inneren Schichten der Erde bleibt während der verschiedenen Jahreszeiten konstant. Generell sind die inneren Schichten im Winter heißer und im Sommer kühler. Dies liegt daran, dass die Oberflächenschichten gemäß den Gesetzen der Thermodynamik leichter erhitzt und abgekühlt werden.

Manchmal ist diese geothermische Energie mit anderen geologischen Phänomenen wie Geysiren, Vulkanen oder heißen Quellen verbunden. Diese Phänomene erleichtern die Entnahme von Wärmeenergie in Einrichtungen in der Nähe dieser Gebiete erheblich.

Um die geothermische Energie auszunutzen, wird eine Flüssigkeit durch die heiße Zone geleitet, die sie ausreichend erhitzt, um sie in Dampf umzuwandeln. Dieser Dampf mit hoher innerer Energie kann genutzt werden, um ihn mittels einer Turbine und später in elektrischer Energie in mechanische Energie umzuwandeln.

 

Anwendungen der Geothermie

Die Anwendungen der Geothermie basieren auf der Nutzung von Wärmeenergie und der Erzeugung von Elektrizität. Auf einer konkreteren Ebene sind einige der Anwendungen dieser erneuerbaren Energie folgende:

  • Klimaanlage im Sommer. In einem Haus mit Fußbodenheizung kann die Heizflüssigkeit durch den Untergrund zirkulieren. Dieses Wasser wird ungefähr eine Temperatur von 15ºC erreichen, was die Kühlung des Hauses erleichtern wird.
  • Heizung im Winter. Aus dem gleichen Grund wie bei der Klimaanlage. In diesem Fall verwenden wir eine Wärmepumpe, um die 15ºC auf die 19 oder 20ºC zu bringen, in die wir die Heizung stellen wollen. Dieses Modell gilt auch für Gewächshäuser, Tierfarmen usw.
  • Produktion von Sanitärwarmwasser zum Duschen, Waschen von Kleidung, Geschirr usw.
  • Stromerzeugung in Kraftwerken
  • Wärmeerzeugung, die für industrielle Prozesse wie Erhitzen, Trocknen, Verdampfen, Destillieren, Sterilisieren, Enteisen, Waschen und Extrahieren von Salzen verwendet werden kann

Produktion von Geothermie

Das geothermische Energieerzeugungssystem basiert auf dem Temperaturunterschied zwischen dem Untergrund und der Oberfläche. Die Energie wird in Form von Wärme - Wärmeenergie - durch zwei geschlossene Wasserkreisläufe, die sie verbinden, ausgetauscht. Für Winter Wärme, Wasser innerhalb der geothermischen Sensorschaltung, die ein Kunststoffkreis in vertikalen Löchern angeordnet ist, der zwischen 80 und 200 m Tiefe zu erreichen, ausgeführt wird, durch eine Pumpe angetrieben unterirdisches Wasser zu erhitzen, Wärme der strahlende Schaltkreis, ein geschlossener Kreislauf, der die Wärme im Gebäude abgibt. Im Sommer ist der Betrieb analog, aber die Wärme bewegt sich in die entgegengesetzte Richtung. Die Effizienz der Geothermie ist umso größer, je tiefer der Untergrund ist, da der Temperaturunterschied größer ist.

Um heißes Wasser zu erhalten, erhitzt der Kollektorkreis heißes Wasser aus einem offenen Kreislauf, der aus dem Wassernetz kommt und in einem oder mehreren Tanks gespeichert werden kann. Heißes Wasser kann auch verwendet werden, um eine Turbine zu bewegen, wodurch geothermische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird, in diesem Fall kinetische Energie. Mit mechanischer Energie können Maschinen bewegt oder in elektrische Energie umgewandelt werden: Elektrizität.

Für kleine Kräfte für erneuerbare Energien (Leistung von bis zu 30 Kilowatt (kW)) Dialekten ist möglich, die Wasserröhrenkollektoren horizontal und flach Wärme anzuordnen, also zwischen einem und fünf Meter, in der Regel zwischen eineinhalb und zwei, zum Beispiel unter einem Garten. Die Wärmepumpe hat die Größe eines Kühlschranks, ist aber sehr leise und kann zB in der Garage stehen.

Art der geothermischen Quellen

Geothermische Energie wird durch die Entnahme von innerer Wärme von der Erde gewonnen. Es gibt mehrere Bereiche mit Thermalwasser. Diese Thermalwasser können solche sein, die in Spas oder anderen Zentren verwendet werden. Diese Gewässer werden durch die Temperatur im Inneren der Erde erwärmt. In Gebieten, in denen heiße Quellen sehr heiß sind, werden flache Bohrungen durch natürliche Frakturen durchgeführt.

Heißes Wasser und / oder Dampf, die eine gewisse innere Energie haben, können natürlich fließen, durch die Impulse von Wasser- und Dampfströmen, aber auch durch Pumpen. Sie müssen die zu verwendende Methode abhängig von der Methode wählen, die am wirtschaftlichsten ist. Es gibt keine einzige Methode, um diese Art von Energie auszunutzen, da es Projekte gab, die in einigen Ländern aufgrund ihrer wirtschaftlichen Unmöglichkeit abgelehnt werden mussten.

Magma - Geothermie

Magma (geschmolzenes Gestein) ist eine große Quelle geothermischer Energie, da Gesteine nur im flüssigen Zustand bei extrem hohen Temperaturen gefunden werden. Trotzdem ist es mit der derzeit verfügbaren Technologie nicht möglich, diese Art von erneuerbaren Energiequellen zu nutzen, was wirtschaftlich nicht machbar ist.

Die Ausbeutung, um heißes Wasser zu extrahieren, hat normalerweise eine gerade Zahl von Brunnen, weil eins des heißen Wassers extrahiert wird und das andere Wasser in den Aquifer einspritzt, sobald es abgekühlt ist. Dieses System hat mehrere Vorteile:

  • Es besteht nur eine geringe Chance, das Wasser im Reservoir zu verlieren, da das Wasser kontinuierlich injiziert wird und das Volumen konstant bleibt.
  • Es gibt keine Emissionen von gelösten Gasen, da der Wasserkreislauf geschlossen ist, vermeidet diese Tatsache eine mögliche Kontamination auf der Außenseite.

Art der Ablagerungen nach der Wassertemperatur

Die verschiedenen Arten von Geothermie-Lagerstätten werden nach der Temperatur ihrer thermodynamischen Quelle klassifiziert. Auf diese Weise haben wir geothermische Energie von hoher Temperatur, mittlerer Temperatur und geothermischer Energie von niedriger und sehr niedriger Temperatur.

Hochtemperaturgeothermie

Diese Art von erneuerbarer Energie ist in Bereichen, in denen die Schicht der Rinde noch aktiv ist und die Temperatur zwischen 150 ° C und 400 ° C. In diesen Fällen wird der Dampf steigt an die Oberfläche durch eine Turbine zur Stromerzeugung durch die Kraft des Dampfes bewegt werden. Um einen Bereich zu finden, aus dem heißes Wasser, ein geothermaler Bereich, extrahiert werden kann, müssen Sie eine obere Schicht finden, die aus:

  • Abdeckung von undurchlässigen Gesteinen, die die Filtration von Wasser ermöglichen
  • Aquifer oder hoch permeable Lagerstätte, zwischen 300 m und 2 km tief
  • Fractured Boden, ermöglicht die Zirkulation von Flüssigkeiten durch Konvektion, damit die Wärmeübertragung die Oberfläche erreicht.
  • Magmatische Wärmequelle, in einer Tiefe zwischen 3 km und 15 km und bei einer Temperatur zwischen 500 ° C und 600 ° C

Die Perforationen, die gemacht werden müssen, um das heiße Wasser zu extrahieren, sind fast gleich denen, die gemacht werden, um Öl aus den Brunnen zu extrahieren.

Geothermie mit mittlerer Temperatur

In Geothermie-Kraftwerken mit mittleren Temperaturen liegt die Temperatur der Grundwasserleiter bei deutlich niedrigeren Temperaturen, bei Temperaturen zwischen 70 ° C und 150 ° C, für die die Dampfumwandlungsleistung gilt Elektrizität ist ziemlich gering, in diesem Fall müssen Sie eine flüchtige Komponente hinzufügen. Diese Art von Geothermie kann in kleine Kraftwerke umgewandelt werden, aber es ist in der Verteilung durch das städtische Netzwerk, wo der Einsatz maximal ist, es wird mit Absorptionsmaschinen zum Heizen und Kühlen verwendet. Dies wird für die Produktion von Elektrizität verwendet, es ist notwendig, dass die Flüssigkeit zwischen 120 ° C und 180 ° C ist.

Niedrigtemperaturgeothermie

Es wird in großen Bereichen verwendet, in größeren Bereichen als denen, die bei hohen oder mittleren Temperaturen arbeiten. Es kann in Sedimentbecken gefunden werden, die Flüssigkeit dieser Becken hat eine Temperatur zwischen 50 ° C und 70 ° C.

Erdwärme mit sehr niedriger Temperatur

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

Sowohl geothermische Energie bei niedrigen Temperaturen als auch geothermische Energie bei sehr niedrigen Temperaturen sind sehr nützlich für urbane Heizsysteme, durch geschlossene Kreisläufe.

Geothermische Kraftwerke

Die geothermischen Kraftwerke haben die Aufgabe, Elektrizität aus der thermischen Energie des Erdinneren zu erzeugen. Dazu verfügen sie über Wärmetauscher mit dem Ziel, Dampf zu erzeugen. Mit dem Dampfdruck wird eine Turbine aktiviert, die mechanische Energie erhält. Die von der Turbine gewonnene mechanische Energie kann leicht durch einen elektrischen Generator in elektrische Energie umgewandelt werden.

Die wichtigste geothermische Anlage befindet sich in der Toskana in der Nähe der Stadt Pisa und heißt Central Geothermal Larderello. Ein Bild von der Mitte im zentralen Teil des Tales und die Vision von Kilometern Pipeline von einem Meter Durchmesser in Richtung der Kraftwerk-Show geht Landschaft enden Auswirkungen.

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Geändert am: 3. Januar 2018