pod powierzchnią ziemi od wieków znajduje się naturalne źródło energii. Pod ziemią, daleko pod nami, znajdują się baseny z wodą podgrzewaną przez magmę (lub stopione skały). Te baseny wodne tworzą nasze zbiorniki geotermalne. Wykorzystanie mocy ziemskich temperatur do zasilania, ogrzewania lub chłodzenia naszych domów i firm jest istotą energii geotermalnej.,
istnieją obecnie zakłady geotermalne w ponad 80 krajach według Stowarzyszenia energii geotermalnej i chociaż Stany Zjednoczone są obecnie światowym liderem energii geotermalnej, inne kraje, takie jak Indonezja, Turcja i Kenia, są również w procesie zwiększania mocy.
pierwsza elektrownia geotermalna w Stanach Zjednoczonych została zbudowana przez Pacific Gas and Electric w 1960 roku na obszarze zwanym gejzerami. Położony w górach Mayacamas na północ od San Francisco w Kalifornii jest największym na świecie polem geotermalnym., Obecnie jest domem dla 22 elektrowni geotermalnych, znanych jako kompleks gejzerów i jest uważana za największą elektrownię geotermalną na świecie.
Energia geotermalna nie wymaga spalania jakichkolwiek paliw kopalnych. Ciepła woda lub para użyta jest zwracana na ziemię po jej użyciu, gdzie można ją ponownie wykorzystać, co czyni ją również odnawialnym źródłem energii.
elektrownie geotermalne
istnieją trzy główne typy elektrowni geotermalnych, które wytwarzają energię w nieco inny sposób.,
suche elektrownie parowe są najczęstszymi typami elektrowni geotermalnych, co stanowi około połowę zainstalowanych elektrowni geotermalnych. Pracują one poprzez Orurowanie gorącej pary z podziemnych zbiorników bezpośrednio do turbin ze zbiorników geotermalnych, które zasilają generatory w celu dostarczenia energii elektrycznej. Po zasileniu turbin para skrapla się w wodzie i jest odprowadzana z powrotem do ziemi za pomocą studni wtryskowej.
instalacje parowe Flash różnią się od pary suchej, ponieważ pompują gorącą wodę, a nie parę, bezpośrednio na powierzchnię., Te elektrownie parowe pompują gorącą wodę pod wysokim ciśnieniem spod ziemi do” zbiornika błysku ” na powierzchni.
zbiornik lampy błyskowej znajduje się w znacznie niższej temperaturze, co powoduje, że płyn szybko „miga” w parę. Wytwarzana para napędza turbiny. Para jest chłodzona i skrapla się w wodzie, gdzie jest pompowana z powrotem do ziemi przez studnię wtryskową.
w tych instalacjach cyklu binarnego główną różnicą jest to, że woda lub para spod ziemi nigdy nie ma bezpośredniego kontaktu z turbinami., Zamiast tego woda ze zbiorników geotermalnych jest pompowana przez wymiennik ciepła, gdzie ogrzewa drugą ciecz-podobny izobuten (który gotuje się w niższej temperaturze niż woda.)
Ta druga ciecz jest podgrzewana do pary, która zasila turbiny napędzające generator. Gorąca woda z ziemi jest poddawana recyklingowi do ziemi przez studnię wtryskową, a druga ciecz jest poddawana recyklingowi przez turbinę i z powrotem do wymiennika ciepła, gdzie może być ponownie wykorzystana.,
geotermalne pompy ciepła
zasilanie domu za pomocą geotermalnej pompy ciepła pozwala wykorzystać temperatury poniżej powierzchni ziemi do ogrzania lub chłodzenia konstrukcji. Mimo że temperatury nad ziemią wahają się w sezonach w ciągu roku, temperatura pod powierzchnią pozostaje niezmienna między 50F – 60F przez cały rok.
istnieją cztery typy pomp, trzy systemy z zamkniętą pętlą i systemy z otwartą pętlą. Każdy z nich zależy od rodzaju gleby, warunków klimatycznych i dostępnego terenu.,
Systemy poziome z zamkniętą pętlą są najbardziej opłacalne dla obszarów mieszkalnych. W przypadku większych budynków komercyjnych częściej stosuje się systemy pionowe z zamkniętą pętlą. Czasami mogą zejść na głębokość 400 stóp. Zamknięte pętle zbudowane pod lub w stawie lub jeziorze są zwykle najtańsze.
w systemach z zamkniętą pętlą mieszanina woda / środek przeciw zamarzaniu krąży przez pętlę rur pod ziemią (lub pod zbiornikiem wodnym) i do budynku. W zimie (jak pokazano powyżej) temperatury pod ziemią są cieplejsze niż powietrze, więc płyn pompujący jest cieplejszy., Następnie sprężarki elektryczne i wymienniki ciepła przenoszą ciepło przez kanały w budynku.
latem rury odprowadzają ciepło z budynku i jest wchłaniane do ziemi lub wody. Ponieważ płyn jest już chłodny latem i cieplejszy niż powietrze zimą, system ogrzewania / klimatyzacji nie musi pracować prawie tak ciężko.
w systemach o otwartej pętli woda jest pobierana bezpośrednio ze źródła wody i do pompy ciepła, gdzie może być ponownie przetworzona do tego samego źródła lub pompowana do innego źródła wody (bez zanieczyszczania)., Jedyną różnicą od wody wchodzącej i wychodzącej jest niewielka zmiana temperatury. Chociaż mogą one być tańsze, wymagają również stałego przepływu wody zdolnej do zasilania domu.
te cztery typy geotermalnych pomp ciepła mogą być stosowane w całym kraju ze względu na stałą temperaturę poniżej powierzchni, ale różnią się wydajnością i oszczędnością kosztów.
jednym z dużych postępów w przyszłości energii geotermalnej jest nazywany ulepszony system geotermalny (EGS)., Tradycyjnie, Energia geotermalna musi być pobierana tam, gdzie istnieją zbiorniki geotermalne, co jest głównie w zachodnich Stanach Zjednoczonych. Według amerykańskiego Departamentu Energii Energia geotermalna dostarcza już około 60% energii na północnym wybrzeżu Kalifornii. EGS tworzy zbiorniki geotermalne, pompując zimną wodę tysiące stóp pod ziemią, aby uzyskać dostęp do ciepłej wody i wytworzyć parę potrzebną do elektrowni na powierzchni.
ponieważ energia geotermalna jest odnawialnym zasobem naturalnym, pomyśl o niej jak o darze od ziemi, która wciąż daje., Chociaż z czasem często konieczne jest wiercenie dodatkowych studni, aby utrzymać poziom produkcji energii, Ziemia stale wydziela ciepło, które zostało wytworzone, gdy nasza planeta została utworzona miliardy lat temu. Następnym razem, gdy zobaczysz gejzer taki jak Old Faithful w Parku Narodowym Yellowstone, wypalający gorącą parę i wodę wysoko w powietrze, wyobraź sobie, że ta sama moc jest używana do wytwarzania energii elektrycznej.
Dowiedz się więcej o energii geotermalnej i innych rodzajach energii dla Twojego domu z SaveOnEnergy.
