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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Production de chaleur géothermique. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Pour la Russie, avec son climat rigoureux et ses hivers longs, il est très tentant d’utiliser la chaleur géothermique pour le chauffage urbain. Il existe une certaine expérience pour résoudre ce problème. Dans la station balnéaire de Naltchik, en République Kabardino-Balkarienne, de l'eau thermale hautement minéralisée avec une température supérieure à 80°C est utilisée pour le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude.°C. Des échangeurs de chaleur intermédiaires sont utilisés. Refroidi dans des échangeurs de chaleur à une température d'environ 40°De l'eau thermale est fournie aux bains et douches de la clinique de balnéothérapie, et du brome, de l'iode et des terres rares en sont extraits en cours de route. Dans la ville de Makhatchkala (Daghestan), on utilise des puits géothermiques qui produisent de l'eau faiblement minéralisée avec une température d'environ 65°C, avec une pression de 0,6.0,8 à 2.3 MPa, le débit du puits est de 3 mille m100/jour. Aux fins du chauffage urbain, le chauffage de pointe est utilisé dans des chaudières à combustible fossile ou des radiateurs électriques. La chaufferie de pointe fonctionne pendant une petite partie de la saison de chauffage. Dans la ville de Kizlyar (Daghestan), de l'eau thermale d'une température de 105...XNUMX est utilisée pour le chauffage urbain.°C, alimenté jusqu'à 3000 mètres de profondeur, minéralisation de l'eau 10.12 g/l. Le coût d'une gigacalorie de chaleur dans un système d'approvisionnement en chaleur géothermique est environ 2 fois inférieur à celui d'une chaufferie à combustible. À Omsk, les puits d'une profondeur de 2.2,5 km produisent jusqu'à 3 3 m80/jour. Eaux avec des températures jusqu'à XNUMX°C. L'eau est fortement minéralisée (jusqu'à 27 g/l de sels) et transporte du méthane associé, qui peut être utilisé dans les chaufferies de pointe pour réchauffer l'eau des systèmes de chauffage. Avec un tableau de température de 100 à 50°Cela permettra d'obtenir jusqu'à 100 Gcal de chaleur par jour à partir d'un puits. Cette chaleur est suffisante pour assurer le chauffage et l'approvisionnement en eau chaude d'environ 20 2 m2,5 de surface habitable. Les coûts investis dans le forage de puits sont amortis en XNUMX ans environ. L'expérience du chauffage géothermique à Reykjavik (Islande) est intéressante. L'eau géothermique est fournie à la ville par une canalisation à deux tuyaux (tuyaux d'un diamètre de 350 mm), distance 21 km, consommation annuelle d'eau environ 8 millions de m3, température 87°C. L'eau est fournie à des réservoirs de stockage d'une capacité totale de 8400 400 m72, installés en hauteur. Les ballons égalisent le programme quotidien de consommation d'eau chaude. Depuis les réservoirs, l'eau s'écoule à travers une canalisation principale à deux tuyaux d'un diamètre de 70 mm. Les conduites de chauffage public monotube ont une longueur totale de 100 km, les arrivées d'eau des maisons d'un diamètre allant jusqu'à XNUMX mm - plus de XNUMX km. Pour un pays importateur de carburant, l’utilisation des ressources géothermiques constitue une voie favorable pour sortir des difficultés énergétiques. Il est prometteur d’utiliser la chaleur des eaux thermales dans l’agriculture sous serre. Le coût de la chaleur résiduelle des centrales géothermiques est négligeable, de sorte que l'énergie géothermique s'accompagne généralement du développement de serres, de serres et de vérandas. En Islande, même les bananes sont cultivées dans des serres géothermiques. Le traitement aux eaux thermales minéralisées est largement utilisé en médecine. Dans les zones de pergélisol qui couvrent plus de 50 % du territoire russe, l'exploitation minière à ciel ouvert n'a généralement lieu qu'en été. L'utilisation de la chaleur de l'intérieur de la Terre permettra d'effectuer des opérations minières toute l'année. Des produits chimiques bon marché sont obtenus à partir des eaux thermales - iode, brome, bore, lithium, césium, rubidium, strontium, etc. Leur extraction à partir de solutions ne nécessite pas de dépenses d'investissement importantes pour les opérations minières. Les eaux thermales s'enrichissent facilement par évaporation. Arrêtons-nous sur les problèmes qui freinent le développement de la géothermie. Dans certains champs géothermiques, une diminution de la production des puits a été constatée pendant l'exploitation. Ainsi, à la centrale géothermique de Pauzhetskaya, un an après le lancement de la station, le débit du puits a diminué de 15 %. En revanche, à GeoTPP Lorderello (Italie), le débit du puits n'a pas changé en 40 ans d'exploitation. Selon la pratique mondiale, la durée de vie moyenne des puits est de 25 à 30 ans. L'exploration géologique et le forage de nouveaux puits augmentent les coûts d'investissement de l'énergie géothermique. Les gisements géothermiques n'ont pas été suffisamment étudiés du point de vue de la géologie et de la géophysique, on ne sait pas exactement à quelle distance les puits doivent être situés les uns des autres et pourquoi les puits voisins produisent parfois de l'eau de températures et de pressions différentes. Une minéralisation élevée et des gaz dissous dans les eaux géothermiques provoquent des dépôts de tartre intenses et une corrosion accrue des équipements. Il est nécessaire d'utiliser des échangeurs de chaleur intermédiaires dans lesquels de l'eau minéralisée à forte teneur en gaz nocifs provenant des entrailles de la terre transfère de la chaleur à l'eau du réseau du circuit secondaire. Il est nécessaire d'utiliser des matériaux de construction coûteux et résistants à la corrosion et de recourir plus souvent au nettoyage chimique des équipements, ce qui augmente les coûts d'exploitation. ENIN a développé des échangeurs de chaleur à plaques avec des plaques en acier au carbone protégées par un revêtement polymère, dont l'utilisation augmentera la durée de vie de l'équipement. Des revêtements composites à conductivité thermique accrue sont en cours de développement. Pour lutter contre la corrosion des canalisations, des conteneurs sont placés à proximité des puits pour éliminer les gaz dissous. La corrosion se développe principalement à l'interface air-eau ; pour la supprimer, les huiles usées et les paraffines sont pompées dans des puits qui dissolvent les gaz et servent de coussin protecteur à la surface de l'eau. Les eaux géothermiques contiennent souvent des substances toxiques - H2S, SO2, HF, HCl, etc. Les eaux du gisement Paratunka contiennent jusqu'à 0,6 g/m3 d'arsenic. Le nettoyage du liquide de refroidissement des impuretés toxiques à l'aide de résines échangeuses d'ions et d'autres méthodes augmente également les coûts d'exploitation et nécessite l'utilisation de dispositifs de contrôle et d'alarme supplémentaires, d'équipements de protection individuelle et collective. Auteur : Labeish V.G.
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