Fornecimento de calor geotérmico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Para a Rússia, com seu clima rigoroso e invernos longos, é muito tentador usar o calor geotérmico para fins de aquecimento. Há alguma experiência em resolver este problema.

No resort Nalchik na República Kabardino-Balkarian, água termal altamente mineralizada com temperatura de mais de 80°C. São usados ​​trocadores de calor intermediários. Resfriado em trocadores de calor a uma temperatura de cerca de 40°Água termal C é fornecida aos banhos e chuveiros da clínica balneológica, bromo, iodo e elementos de terras raras são obtidos ao longo do caminho.

Na cidade de Makhachkala (Daguestão), são utilizados poços geotérmicos, que fornecem água pouco mineralizada com temperatura de cerca de 65°C, com pressão de 0,6.0,8-2.3 MPa, vazão de poço de 3 mil m100/dia. Para fins de aquecimento urbano, o aquecimento de pico é usado em caldeiras de combustível fóssil ou em aquecedores elétricos. A caldeira de pico funciona durante uma pequena parte da estação de aquecimento. Na cidade de Kizlyar (Daguestão), a água termal com temperatura de 105 ... XNUMX é usada para aquecimento°C, fornecida a partir de uma profundidade de até 3000 metros, salinidade da água 10.12 g/l. O custo de uma gigacaloria de calor no sistema de fornecimento de calor geotérmico é aproximadamente 2 vezes menor do que nas caldeiras de combustível.

Em Omsk, poços de 2.2,5 km de profundidade fornecem até 3 mil m3/dia. Temperatura da água até 80°C. A água é altamente mineralizada (até 27 g/l de sais) e carrega metano associado, que pode ser usado em caldeiras de pico para reaquecer água para sistemas de aquecimento. Com um gráfico de temperatura de 100 - 50°Isso permitirá receber até 100 Gcal de calor por dia de um poço. Esse calor é suficiente para fornecer aquecimento e abastecimento de água quente para aproximadamente 20 mil m2 de área útil. Os custos investidos na perfuração de poços se pagam em cerca de 2,5 anos.

A experiência do aquecimento geotérmico em Reykjavik (Islândia) é interessante. A água geotérmica é fornecida à cidade através de uma conduta de dois tubos (tubos com diâmetro de 350 mm), uma distância de 21 km, um consumo anual de água de cerca de 8 milhões de m3, uma temperatura de 87°C. A água é fornecida a tanques de armazenamento com capacidade total de 8400 m400, instalados em local elevado. Os tanques equalizam a programação diária do consumo de água quente. Dos tanques, a água flui através da tubulação principal de dois tubos com um diâmetro de 72 mm. As redes de aquecimento de tubo único de rua têm um comprimento total de 70 km, entradas de casa com um diâmetro de até 100 mm - mais de XNUMX km. Para um país importador de combustíveis, a utilização de recursos geotérmicos é uma saída favorável para as dificuldades energéticas.

É promissor o aproveitamento do calor das águas termais em estufas. O custo do calor residual de um GeoTPP é insignificante; portanto, a energia geotérmica geralmente é acompanhada pelo desenvolvimento de estufas, estufas, estufas. Na Islândia, até as bananas são cultivadas em estufas geotérmicas. Na medicina, o tratamento com águas termais mineralizadas é amplamente utilizado.

Nas regiões de permafrost que cobrem mais de 50% do território da Rússia, a mineração a céu aberto geralmente é realizada apenas no verão. O uso do calor do interior da Terra permitirá operações de mineração durante todo o ano.

Das águas termais, são obtidos produtos químicos baratos - iodo, bromo, boro, lítio, césio, rubídio, estrôncio, etc. Sua extração de soluções não requer grandes gastos de capital para mineração. As águas termais são facilmente enriquecidas pela evaporação.

Detenhamo-nos nos problemas que impedem o desenvolvimento da energia geotérmica.

Em alguns campos geotérmicos, foi observada uma diminuição na vazão do poço durante a operação. Assim, no Pauzhetskaya GeoTPP, um ano após o lançamento da estação, a vazão do poço diminuiu 15%. Por outro lado, na GeoTPP Lorderello (Itália), com mais de 40 anos de operação, a vazão do poço não mudou. De acordo com a prática mundial, a vida média dos poços é de 25...30 anos. A exploração geológica e a perfuração de novos poços aumentam os custos de capital da energia geotérmica. Os depósitos geotérmicos não são bem compreendidos do ponto de vista da geologia e geofísica, não está claro a que distância os poços devem estar localizados uns dos outros, por que poços vizinhos às vezes produzem água de diferentes temperaturas e pressões.

Alta mineralização e gases dissolvidos em águas geotérmicas causam deposição intensiva de incrustações, aumento da corrosão do equipamento. É necessário o uso de trocadores de calor intermediários, nos quais a água mineralizada do interior da terra com alto teor de gases nocivos transfere calor para a água da rede do circuito secundário. É necessário usar materiais estruturais caros e resistentes à corrosão, mais frequentemente recorrer à lavagem química dos equipamentos, o que aumenta os custos operacionais. A ENIN desenvolveu trocadores de calor a placas com placas de aço carbono protegidas por um revestimento polimérico, cuja utilização aumentará a vida útil do equipamento. Revestimentos compostos com maior condutividade térmica estão sendo desenvolvidos. Para combater a corrosão dos tubos, os tanques são colocados perto dos poços para remover os gases dissolvidos. A corrosão se desenvolve principalmente na interface ar-água; para suprimi-la, óleos usados ​​e parafinas são bombeados para os poços, que dissolvem gases e servem como uma almofada protetora na superfície da água.

As águas geotérmicas geralmente contêm substâncias tóxicas - H₂S, SO₂, HF, HCl, etc. As águas do depósito de Paratunskoye contêm até 0,6 g/m3 de arsênico. A limpeza do refrigerante de impurezas tóxicas com resinas de troca iônica e outros métodos também aumenta os custos operacionais e requer o uso de dispositivos adicionais de controle e sinalização, equipamentos de proteção individual e de grupo.

Autor: Labeish V.G.

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