지열에너지와 그 활용. 계획, 설명

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우크라이나에는 Transcarpathia, Prykarpattya, Crimea 및 기타 지역에 상당한 양의 열수가 매장되어 있습니다. 오늘날 소비자에게 열을 공급하는 것뿐만 아니라 전기 생산에도 사용하는 것은 이미 수익성이 있습니다. 에너지 가격과 인상 전망으로 인해 가까운 장래에 이 지역에 지열 발전소를 건설하는 것이 경제적으로 실행 가능합니다.

지열 에너지는 유망한 에너지 유형 중 하나이므로 아이슬란드, 미국, 뉴질랜드, 프랑스, 헝가리 및 기타 여러 국가에서 오랫동안 광범위하게 사용했습니다. 프랑스에서는 70개의 지열 설비가 800명의 사람들에게 열을 공급합니다.

지열수는 여러 가지 특징이 있는데, 특히 온도에 따라 저온(최대 40°C), 고온(60~100°C), 과열(100°C 이상)으로 구분됩니다. 또한 광물화, 산도, 가스 구성, 압력 및 깊이가 다릅니다.

가장 간단하고 경제적인 솔루션은 소비자가 지열수를 직접 사용하는 것입니다. 추가 열교환기를 설치할 필요가 없고 물이 절약됩니다. 그러나 이 방법은 물이 음용 기준을 충족할 때 적합합니다. 우물에서 나오는 뜨거운 물은 저수지에 미리 모아져 소비자에게 펌핑됩니다. 가열 조절기를 사용하여 가열 시스템의 열 방출을 조절하십시오. 50-70°C의 온도에서 가열 장치의 면적이 증가합니다. 이 체계의 폐수는 처리 없이 환경으로 배출될 수 있으며 위생 기준을 충족합니다.

지열에너지와 그 활용

그림은 지열원을 사용하는 난방 방식을 보여줍니다. 여기서 1은 온수 공급원입니다. 2 - 수도꼭지; 3 - 수집 탱크; 4 - 통풍구; 5 - 가열 장치; 6 - 추가 히터; 7 - 수류 조절기; 8 - 공급 펌프; 9 - 혼합 펌프; 10 - 리프트.

깊은 열을 추출하는 가장 유망한 방법은 폐수를 생산 지층으로 완전히 또는 부분적으로 반환하는 지하 순환 시스템을 만드는 것입니다. 이러한 시스템은 지열수 매장량의 고갈을 방지하고 지하층의 수리 균형을 유지하며 지열 시설 위치의 환경을 오염시키지 않습니다.

크리미아의 에너지 공급을 개선하기 위해 6km 깊이에 4 ° C의 물이있는 반도 서부 지역에 각각 250MW 용량의 지열 발전소를 건설 할 계획입니다. 용량은 거의 100MW가 될 것입니다. Transcarpathia에는 상당한 양의 지열 에너지 매장량이 있습니다. 여기에서 예상되는 열수 섭취량은 연간 15만 m3가 될 것입니다. 열수 저장고의 깊이는 1200 ~ 2000m이며, 오늘날 +800°C의 광천수가 방출되는 Beregovo 마을에는 깊이가 970m와 58m인 두 개의 우물이 사용됩니다.

Transcarpathia에는 30km 깊이에서 최대 +2°C의 온도를 가진 Zaluzh 마을 지역에 200km4 면적의 독특한 장소가 있습니다. 70년대에 Atomteploelektroproekt 연구소는 확장 가능성이 있는 최대 10MW 용량의 지열 발전소에 대한 타당성 조사를 개발했습니다. 설치된 전력 1kW의 비용은 800-900 달러입니다. 미국. 현재 에너지 가격에서 이러한 발전소에서 생성되는 전기 비용은 동일한 용량의 석탄 화력 발전소보다 1,2-1,5배 낮습니다. 열 공급을 위해 열 "폐기물"을 사용하면 수익성이 두 배가 됩니다. 폐열수는 지하 지평으로 다시 펌핑되어 해당 지역의 생태학적 청결을 보장합니다.

지면이 깊어짐에 따라 중위도 3-5m 깊이의 토양 온도는 10-13°C 이상입니다. 이러한 유형의 지열 에너지의 사용은 미국과 서유럽에서 주택 난방, 산업 시설, 열교환기와 열 펌프를 사용하는 축산 농장에 널리 사용됩니다. 이를 통해 구내에서 최적의 온도 체제를 만드는 데 필요한 열의 최대 50-70%를 절약할 수 있습니다. 이 시스템을 작동시키기 위해 외부 공기는 3m 깊이에 위치한 공기 덕트에 공급된 다음 구내로 공급됩니다. 겨울에는 지하 공기가 가열되고 여름에는 냉각됩니다. 이러한 환기 시스템은 1977년 미국에서 7,2x15m 면적의 돼지우리에 미기후를 만들기 위해 처음 설치되었으며 열교환기는 12m 길이의 30개의 공기 덕트로 구성되며 돼지우리 근처의 땅에 3 중.

수직 공기 흡입구는 지상에서 1,5m 상승합니다. 수평 공기 덕트는 응축수 수집 지점이 있는 수직 챔버 쪽으로 기울어져 있습니다. 겨울에는 실내 공기가 외부 온도 -25°C에서 +28°C로 가열되고 여름에는 외부 온도 +14°C에서 +35°C로 냉각됩니다.

오스트리아에서는 20개의 수직 흡기 덕트와 길이 35m, 직경 200mm의 지하 플라스틱 공기 덕트 10000개로 구성된 지열 시스템이 운영되고 있습니다. 최대 공기 공급 - 3m15/h. 일년 내내 축사 건물의 온도는 +21-3°C로 유지됩니다. 이러한 지열 시스템은 5-XNUMX년 안에 성과를 거둘 수 있습니다.

독일의 Cochen 시에서는 35채의 집에 있는 98개의 방에 열 에너지를 공급하는 지하 프로브가 있는 유럽 최대의 열 펌프 프로젝트가 구현되었습니다. 냉수는 지상 온도로 가열되는 50m 깊이의 프로브를 통해 펌핑됩니다. 히트 펌프를 사용하면 수온을 최대 +3°C까지 올릴 수 있고 사용된 에너지보다 XNUMX배 더 많은 유용한 에너지를 반환할 수 있습니다.

우크라이나 국립과학원 기술열물리학 연구소의 예측에 따르면 Transcarpathia의 239,4개 지열 지역의 일일 운영 용량은 +3°C의 온도를 가진 60m492,6의 열수입니다. 이를 기준으로 XNUMXMW의 에너지 용량을 얻습니다.

지열 설비의 효율성 지표는 열 및 원자력을 능가하며 현재 열 및 전기 요금으로 인해 가까운 장래에 자체 자금 조달을 통해 이러한 설비를 개발할 수 있습니다. 정착지, 농업 시설 및 소기업의 지열 열 공급 기술은 완전히 숙달되었습니다.

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