Геотермальная энергия

На территории нашей родины, с учетом успехов в добыче нефтяной и газовой промышленностей полезных ископаемых, геотермальная энергия является скорее неожиданной. Геотермальная энергия как ресурс представляет собой использование тепла земли для выработки энергии. Такая энергия приходит вверх на поверхность разными способами с разным уровнем тепла, но вся она возникает в глубине земной коры. Несмотря на «экзотичность» для обычного человека, такой выбор в отдельных случаях может быть весьма рациональным.

Температура земли – внешнее воздействие

Верхние слои земли могут быть различной температуры, по большей части на это влияет внешнее воздействие: интенсивность солнца, теплый или холодный воздух, наличие или отсутствие ветра и дождя. Самый теплый грунт бывает в дневное время летом, а самый холодный – в ночное зимой. В это время земля начинает замерзать вслед за уменьшением температуры, и с глубиной становится все холоднее. На этом участке влияние экзогенных факторов снижается: погода и температура воздуха не важна уже на глубине пары десятков сантиметров. Хотя «в сезон»: в особо жаркие или особо холодные дни эта глубина увеличивается до нескольких метров. На большей глубине – на сотни метров, температура земли перманентна, как правило, равна среднегодовой температуре около поверхности планеты, доказательством могут служить глубокие пещеры, в которых температура всегда одинакова и не зависит от поры года на поверхности. Например, в местности, где температура на поверхности в среднем всегда минусовая, грунт всегда будет замерзшим, даже когда температура воздуха поднимается. В районе Сибири глубина таких грунтов с поверхности составляет двести-триста метров.

Температура земли – внутреннее воздействие

С определенного расстояния от поверхности земли в глубину воздействие экзогенных факторов заканчивается, так что температура воздуха и солнечное тепло не имеет значения, а первичное получают внутренние факторы: получение грунтом тепла от источников внутри Земли. В этих глубинах уровень температуры земли уже увеличивается.Откуда получают тепло грунты на такой глубине, окончательно ученые не выяснили. Чаще всего разогрев связывают с влиянием радиоактивных элементов, а точнее, их распада, но не исключаются и другие варианты: тектонические движения в некоторых слоях мантии и коры планеты, химико-физические процессы. С чем бы ни связывали этот разогрев, тепло пород и различных жидкостей, и газов с глубиной растет. Если вспомнить о глубоких пещерах, то шахтеры часто встречаются с таким эффектом, работая на значительной глубине. Спускаясь на километр, горные рабочие не удивляются тридцати градусам по Цельсию.

Мощность геотермальной энергии

То тепловое влияние, которое получает грунт на поверхности мал – мощность оного обычно составляет от 0,03 до 0,05 Вт/метр² (350 Вт/ч на метр² за год). Совсем немного, особенно если сравнить с солнечной энергией. Солнце, нагревая землю, отдает 4000 Вт/ч на метр² за год. Если не брать в расчет различные широты, то в среднем по планете это в десять тысяч раз больше.Разное геологическое содержание, малая теплопроводность пород Земли значительно влияют на то, что тепловая энергия земных недр невысока. Но и тут можно найти исключения: отдельные места на планете, где мощность геотермальной энергии велика. В первую очередь это места разломов земной коры, высокой сейсмоактивности, где энергия глубин Земли выходит наверх, особенно, во время извержений вулканов и в местах естественных горячих источников. Эти места самые удачные в плане развития использования энергии земных недр. Япония и Россия в этом смысле – кладезь таких мест. В России такие места: Курилы, Кавказ, Камчатка.Но использование геотермальной энергии возможно не только в таких местах, а почти везде, ведь увеличение температуры грунта с увеличением глубины присутствует везде на планете. Главное, это организация процесса добычи энергии из земли аналогично добыче энергии минералов и полезных ископаемых.

Определение перспективы геотермальных источников

Средняя степень роста температуры на глубине – каждые сто метров она поднимается на 2,5-3 градуса Цельсия. Разница температур между двумя пунктами разной глубины относительно разнице глубин называется геотермическим градиентом. Если необходимо говорить об обратных вычислениях, то используется понятие геотермической ступени - это разница глубин, на которой температура грунта вырастает на 1 градус. Чем больше градиент и меньше ступень, тем больше влияние тепла из земных недр, а соответственно это место можно считать удачным для создания источника геотермальной энергии.Если вспомнить о значительных глубинах, то температура на глубине 10 000 метров составляет до 300 градусов Цельсия. Частично это подтверждают ученые, которые занимаются наблюдениями сверхглубоких скважин, но расчет на таких глубинах гораздо сложнее, чем простой линейный расчет увеличения температуры. Самое большое количество геотермальной энергии находится на огромных глубинах: предполагается, что с расстояния в сто километров и глубже температура составляет от 1 300 до 1 500 градусов, в самом земном ядре (глубина около 6 000 километров) – от 4 000 до 5 000 градусов.

Использование геотермальной энергии

В глубине Земли находится достаточно тепловой энергии, но как организовать процесс ее использования? Природа иногда сама подсказывает варианты: естественные теплоносители – термальные воды, которые выходят на поверхность земли или находятся неглубоко, и есть возможность их использования, иногда в жидком состоянии, иногда в виде пара.Научного определения термальных вод не существует, но обычно под этим понимаются подземные воды, которые попадают на поверхность с температурой от 20 градусов по Цельсию и выше, то есть теплее, чем температура воздуха в среднем на поверхности. Такой вид энергии называется гидротермальной.На территории нашей страны количество геотермальной энергии превышает запасы органики раз в десять, и можно было бы только за счет ее обеспечить энергией всю страну, однако, на практике берут верх технические и экономические факторы.

По всем интересующим Вас вопросам можете обращаться по телефону
компании "Тепломеханика" (384-2) 67-02-88.

 Имея опыт в проектировании, монтаже, пуско-наладочных работах и сервисном обслуживании котельных, мы создаём качественный, надёжный и сбалансированный по цене комплекс оборудования, который будет служить Вам многие десятки лет.

БУДЕМ РАДЫ ВИДЕТЬ ВАС В ЧИСЛЕ НАШИХ КЛИЕНТОВ!