Fornitura di calore geotermico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Per la Russia, con il suo clima rigido e i lunghi inverni, è molto allettante utilizzare il calore geotermico per il riscaldamento. C'è una certa esperienza nella risoluzione di questo problema.

Nella località di Nalchik nella Repubblica cabardino-balcanica, acqua termale altamente mineralizzata con una temperatura superiore a 80°C. Vengono utilizzati scambiatori di calore intermedi. Raffreddato in scambiatori di calore ad una temperatura di circa 40°L'acqua termale C viene fornita ai bagni e alle docce della clinica balneologica, da essa si ottengono bromo, iodio e terre rare lungo il percorso.

Nella città di Makhachkala (Daghestan) vengono utilizzati pozzi geotermici che forniscono acqua a bassa mineralizzazione con una temperatura di circa 65°C, con una pressione di 0,6.0,8-2.3 MPa, portata in pozzo di 3 mila m100/giorno. Ai fini del teleriscaldamento, il riscaldamento di punta viene utilizzato nelle caldaie a combustibili fossili o nei riscaldatori elettrici. La caldaia di punta funziona per una piccola parte della stagione di riscaldamento. Nella città di Kizlyar (Daghestan), l'acqua termale con una temperatura di 105 ... XNUMX viene utilizzata per il riscaldamento°C, alimentata da una profondità fino a 3000 metri, salinità dell'acqua 10.12 g/l. Il costo di un gigacaloria di calore nel sistema di fornitura di calore geotermico è circa 2 volte inferiore rispetto alle caldaie a combustibile.

A Omsk, i pozzi da una profondità di 2.2,5 km danno fino a 3mila m3/giorno. Temperature dell'acqua fino a 80°C. L'acqua è altamente mineralizzata (fino a 27 g/l di sali), e veicola metano associato, che può essere utilizzato nelle caldaie di punta per riscaldare nuovamente l'acqua per gli impianti di riscaldamento. Con un grafico della temperatura di 100 - 50°Ciò consentirà di ricevere fino a 100 Gcal di calore al giorno da un pozzo. Tale calore è sufficiente per fornire riscaldamento e fornitura di acqua calda per circa 20 mila m2 di superficie abitabile. I costi investiti nella perforazione dei pozzi si ripagano in circa 2,5 anni.

Interessante l'esperienza del riscaldamento geotermico a Reykjavik (Islanda). L'acqua geotermica viene fornita alla città attraverso una condotta a due tubi (tubi con un diametro di 350 mm), una distanza di 21 km, un consumo idrico annuo di circa 8 milioni di m3, una temperatura di 87°C. L'acqua viene fornita a serbatoi di stoccaggio con una capacità totale di 8400 m400, installati in un luogo sopraelevato. I serbatoi equalizzano il programma giornaliero del consumo di acqua calda. Dai serbatoi l'acqua scorre attraverso la tubazione principale a due tubi con un diametro di 72 mm. Le condutture di riscaldamento monotubo stradali hanno una lunghezza totale di 70 km, prese di casa con un diametro fino a 100 mm - più di XNUMX km. Per un paese importatore di combustibili, l'utilizzo delle risorse geotermiche è una via d'uscita favorevole dalle difficoltà energetiche.

È promettente utilizzare il calore delle acque termali nelle serre. Il costo del calore di scarto di un GeoTPP è trascurabile, quindi l'energia geotermica è solitamente accompagnata dallo sviluppo di serre, serre, serre. In Islanda, anche le banane vengono coltivate in serre geotermiche. In medicina sono molto utilizzate le cure con acque termali mineralizzate.

Nelle regioni del permafrost che coprono oltre il 50% del territorio della Russia, l'estrazione a cielo aperto viene solitamente effettuata solo in estate. L'utilizzo del calore dell'interno della terra consentirà operazioni minerarie durante tutto l'anno.

Dalle acque termali si ottengono prodotti chimici economici: iodio, bromo, boro, litio, cesio, rubidio, stronzio, ecc. La loro estrazione dalle soluzioni non richiede grandi spese in conto capitale per l'estrazione. Le acque termali si arricchiscono facilmente per evaporazione.

Soffermiamoci sui problemi che ostacolano lo sviluppo dell'energia geotermica.

In alcuni campi geotermici è stata rilevata una diminuzione della portata del pozzo durante il funzionamento. Quindi, al Pauzhetskaya GeoTPP, un anno dopo il lancio della stazione, la portata del pozzo è diminuita del 15%. Al GeoTPP di Lorderello (Italia), invece, in oltre 40 anni di attività, la portata del pozzo non è cambiata. Secondo la pratica mondiale, la vita media dei pozzi è di 25...30 anni. L'esplorazione geologica e la perforazione di nuovi pozzi aumenta i costi di capitale dell'energia geotermica. I depositi geotermici non sono ben compresi dal punto di vista della geologia e della geofisica, non è chiaro a che distanza debbano essere posizionati i pozzi l'uno dall'altro, perché i pozzi vicini a volte producono acqua di temperature e pressioni diverse.

L'elevata mineralizzazione e i gas disciolti nelle acque geotermiche causano un'intensa deposizione di incrostazioni e una maggiore corrosione delle apparecchiature. È necessario utilizzare scambiatori di calore intermedi, in cui l'acqua mineralizzata dall'interno della terra con un alto contenuto di gas nocivi trasferisce il calore all'acqua di rete del circuito secondario. È necessario utilizzare costosi materiali strutturali resistenti alla corrosione, più spesso ricorrere al lavaggio chimico delle attrezzature, che aumenta i costi operativi. ENIN ha sviluppato scambiatori di calore a piastre con piastre in acciaio al carbonio protette da un rivestimento polimerico, il cui utilizzo aumenterà la durata dell'apparecchiatura. Sono in fase di sviluppo rivestimenti compositi con maggiore conduttività termica. Per combattere la corrosione dei tubi, i serbatoi vengono posizionati vicino ai pozzi per rimuovere i gas disciolti. La corrosione si sviluppa principalmente all'interfaccia aria-acqua; per sopprimerla, nei pozzi vengono pompati oli usati e paraffine, che sciolgono i gas e fungono da cuscino protettivo sulla superficie dell'acqua.

Le acque geotermiche contengono spesso sostanze tossiche - H₂S, SO₂, HF, HCl, ecc. Le acque del deposito di Paratunskoye contengono fino a 0,6 g/m3 di arsenico. La pulizia del liquido di raffreddamento da impurità tossiche con resine a scambio ionico e altri metodi aumenta anche i costi operativi e richiede l'uso di dispositivi di controllo e segnalazione aggiuntivi, dispositivi di protezione del personale individuale e di gruppo.

Autore: Labeish V.G.

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