Термалды энергия көздері

Термалды сулардың бірінші типі

Вулканды –жанар тауларды тесіп шығатын сулар ол термалды суларға жатады. Зерттеу тәжірбелері көрсеткендей, жанар таулы термалының суы басым жағдайда беттік инфильтрациялы болып келеді. Гейзерлерден басқа гидротермалдардың жанар таулы типіне кір грипондар және қазандар, булы ағындар және газды фумаролдар кіреді.

Гидротермалдар ерітілген түрде әртүрлі газдарды иеленеді: белсенді (агрессивті) көмір қышқылы сияқты көмір сулар, атом сутегі және аз белсенді – азот, метан, сутекті газдар бар.

Бүгінгі күні барлық геотермалды электростанциялар жаңашыл жанар тау аудандарында жұмыс істейді.

Екінші типі–терең платформалы шұңқырларда және тау алды иілген жерлерде шоғырланған жер асты суларын кондуктивті түрде ысиды. Олар жанар таулы емес аймақта орналасады және нормалды геотермиялық градиенті – 30-33 °С/км [11,43,44].

Мұнай мен газға бұрғылау жұмыстарын жүргізгенде, бірнеше миллион шаршы километр ауданын алатын жүздеген жер асты термалды сулардың артезиянды бассейдері табылған. Ереже бойынша, артезиянды бассейндер жазық аймақтармен тау алды иілген жерлерде орналасқан температурасы 100-150° С, 3-4 км тереңдікте .

Артезиянды бассейндер тауалы аймақтарда Альпы, Карпат, Қырым, Кавказ, Копет-Даг, Тянь-Шань, Памир, Гималайда бар. Бұл бассейндердің термалды сулары бағалы элементтерді шығарып алу үшін минералды шикізат ретінде қолданады.

Бұрғылаудың дамуымен 10-15 км тереңде жоғары жылу көздерін ашу болашақтың мақсаты. Мұндай тереңдікте кейбір аудандардың температурасы 350° С және одан жоғары.

Геотермалды стансалар

Геотермалды энергияны тікелей қолдану

Қазіргі уақытта геотермалды энергия екі негізгі бағытта қолданылады – жылумен қамдау және электр энергиясын алу.

Бірқатар технологиялар және жетілдірілген құрылғылар жылу және электр энергиясын жеке тұтынушылар және құрамдастырылған өндіріс үшін пайдаланады.

Жанар таулы аудандарда геотермиялы станциялар тереңдігі 0,5-3 км жер астындағы табиғи ыстық су кен орнынан негізделген.

Су буының орташа құрғақтық дәрежесі 0,2-0,5 және 1500-2500 кДж/кг. энтальпиясы бар. Пайдаланатын ұңғыша стансасыны 3-5 МВт энергия мен қамтамасыз етеді [11,26].

Табиғи буды тікелей қолданатын геотермиялық электр станса

Ең қарапайым және арзан геотермиялық электр қондырғылар қарсы қысымды бу турбиналы қондырғылардан тұрады.

Ұңғышадағы табиғи бу тікелей турбинаға беріледі одан атмосфераға немесе құрылғыға шығады одан бағалы химиялық заттарды аулаушыға береді. Бу турбинасына екіншілік бу немесе сеператордан алынатын буды

беруге болады. Бұл қондырғы қарапайым, бағасы және пайдалану (эксплуатациялық) шығындары төмен. Ол аса үлкен емес ауданды және қосымша құрылғыларды қажет етпейді оны қозғалмалы геотермалды электрстанциясына келтіру оңай.

Қарастырылған сұлба табиғи будың жеткілікті қоры бар аудандар үшін аса қолайлы. Мұндай қондырғыны тиімді пайдаланса тіпті ұңғыманың ауыспалы дебитінде де тиімді жұмыс істеу мұмкіндігін қамтамасыз етеді.

Мұндай станциялардың бірнешеуі істейді, оның қуаты 4 мың кВт.

Табиғи буды тікелей қолданатын конденсациялы турбинасы бар геотермиялы электр станса (15.4-сурет). Бұл станса жаңа үлгімен жасалынған ұңғымадағы бу турбинаға беріледі одан өңделген бу араластырушы шықтатқышқа (конденсаторға) түседі. Салқынданатын су және конденсат жер астындағы бакқа жіберіледі, одан сорғылармен алынып, градирниге салқындатуға береді.

Градирниден шыққан салқындаушы су қайтадан конденсаторға(15.4-сурет) түседі. Қондырғының қуат қолдану коэффиценті 98 ℅ құрайды.

15.4-сурет. Табиғи буды тікелей қолданатын шықтатқыш (конденсациялы) турбинасы бар геотермалды электр стансаның сұбасы: 1-ұңғыма; 2-турбина; 3-өндіргіш ( генератор); 4-сорғы; 5-шықтатқыш (конденсатор); 6-су желдеткіші; 7-сығымдағыш (компрессор); 8-лақтыру