Толщина горных пород отделяет поверхность Земли от горячего подземного океана, тем не менее, он выбивается наружу — теплыми минеральными источниками, гейзерами, паровыми струями.
Наиболее сильно потоки изливаются на земную поверхность при вулканической деятельности. Теплые или термальные, воды есть везде, только залегают они на разной глубине.
Количество тепловой энергии, которое человечество в состоянии извлечь из недр Земли, совершенно ничтожно по сравнению с его запасами, однако специалисты считают: использование энергии термальных вод может заменить невосполняемые энергоресурсы.
Рис. 2. 6.5 Схема параллельной подачи геотермальной воды на отопление и
горячее водоснабжение
По современным данным, тепловая энергия в Земле выделяется преимущественно в результате процесса радиоактивного распада. Потоки тепловой энергии, поступающие из глубоких недр к поверхности Земли, распределяются неравномерно. Температура грунтовых вод зависит от глубины залегания, а также от того, перекрываются ли водоносные пласты непроницаемыми слоями глин, солей и других плотных горных пород.
Температура подземных вод и вмещающих их горных пород возрастает от поверхности вглубь Земли в среднем на 1 градус с углублением на каждые 33 метра. Следовательно, если на поверхности Земли средняя годовая температура равна, скажем 10°С, то на глубине 100 метров она будет составлять 13°С; на глубине 1 километр — 40°С; на глубине 5 километров — 160° С и так далее.
Подземные горячие воды в качестве источника тепловой энергии используются относительно недавно. Хотя применение геотермальной энергии весьма заманчиво, но воспользоваться такими источниками можно далеко не везде.
Подача воды в системы отопления и горячего водоснабжения при геотермальном теплоснабжении могут осуществляться как параллельно, так и последовательно. Параллельная подача геотермальной воды (рис. 2.6.5) реализуется в районах со значительными ресурсами геотермальных вод и небольшими нагрузками потребителей.
Геотермальная вода транспортируется от скважины в систему отопления через бак-аккумулятор — в систему горячего водоснабжения. Регулирование температуры воды, поступающей в систему отопления, осуществляется за счет подмешивания обратной воды насосом. После отопительной системы геотермальная вода сбрасывается вканализацию.
-Ж
Рис. 2.6.6Схема последовательной подачи геотермальной воды на отопление и
горячее водоснабжение
Сброс геотермальной воды должен осуществляться в соответствии с требованиями правил охраны поверхностных вод загрязненными сточными водами.
В районах, где теплопотребление превышает тепловой потенциал скважин, целесообразно использовать системы с последовательной подачей геотермальной воды на отопление и горячее водоснабжение (рис. 2.6.6).
|