W tym numerze omówię energetykę geotermalną i chodź nie zawsze służy do wytwarzania energii elektrycznej warto tutaj o niej wspomnieć. Energia ta w zasadzie jest energią niewyczerpalną. Służy do produkcji grzewczej dla potrzeb komunalnych, produkcji rolnej i czasem do wytwarzania energii elektrycznej. Energetyka ta oparta jest na gorących źródłach, które występują w skorupie ziemskiej na głębokości ponad 1 kilometra. Zaletami takiego pozyskiwania jest to że:

- nie ulegają wyczerpaniu,

- są nieszkodliwe dla środowiska,

- mimo wahań pogodowych energia ta nie jest od nich uzależniona,

- urządzenie geotermalne nie zaburzają krajobrazu i zajmują mało miejsca.

Przy wydobywaniu takiej energii kluczowe znaczenie ma tutaj temperatura czynnika cieplnego jakim jest woda. Gdy temperatura przekracza 100 ^oC można jej użyć do celów grzewczych. Gdy przekracza 300 ^oC można ją użyć do celów wytwarzania energii elektrycznej w elektrowni. Tutaj wyróżniamy dwa rodzaje takich elektrowni: pierwsze to systemy, które wykorzystują zasoby geotermalne jako jedyne źródło,. Drugim rodzajem są dwuczynnikowe (binarne).

W pierwszym przypadku zasada działania nie jest zbyt skomplikowana. Woda lub para geotermalna pozyskiwana jest z co najmniej dwóch odwiertów (jeden eksploatacyjny, drugi zatłaczający). Pobiera ona gorące medium i ponownie po przesuszeniu przez turbinę kieruje ją do ziemi – drugiego odwiertu.

W drugim przypadku jest bardziej to skomplikowane. Gorąca woda kierowana jest do wymiennika ciepła, który spełnia rolę kotła parowego. Oddane ciepło trafia do drugiego obiegu
z czynnikiem roboczym o niskiej temperaturze wrzenia. Sprawność cieplna w tym przypadku wynosi ok. 10-15 %. Drugi system pracuje  według obiegu Clausiusa-Rankine’a lub obiegu Kaliny.

Krótki słowniczek energetyki geotermalnej:

Energetyka geotermalna - energia pochodząca z wnętrza Ziemi, która pochodzi z gorących par i wód zakumulowanych pod powierzchnią Ziemi. Można rozróżnić energię pierwotną powstałą podczas procesów powstania skorupy ziemskiej oraz energię jądrową.

Złoża par geotermalnych - złoża charakteryzujące się temperaturami powyżej 150 - 200 ^oC. Źródłem głównym ciepła jest magma.

Wody geotermalne - złoża wykorzystywane w bezpośredni sposób do produkcji energii cieplnej.

Gorące suche skały - znajdują się na głębokości minimum 5 km i nie zawierają par ani wód geotermalnych. Energia w nich zawarta może być odzyskiwana za pomocą wtłoczenia do górotworu wody pod bardzo dużym ciśnieniem.

Rys.  Bezpośrednie wykorzystywane par lub źródeł termalnych  (fot. https://www.odnawialne-firmy.pl/ - tłumaczenie

        Paweł Pietkiewicz)

Ciąg dalszy opisany będzie w następnym numerze „Gazetki z prądem”…

Opracowanie: mgr inż. Paweł Pietkiewicz

Czytaj dalej >>>