Геотермалдык системаларда генераторлор кантип иштейт
Климаттын өзгөрүшүнүн жана казылып алынган отунга көз карандылыктын терс таасирин азайтуу боюнча глобалдык аракеттердеги кайра жаралуучу энергия ресурстары негизги артыкчылыкка айланды. Келечектүү кайра жаралуучу энергия булактарынын бири - геотермалдык энергия. Геотермалдык энергия Жердин бетинин астында жайгашкан жылуулуктан келип чыгат. Бул энергияны пайдалануу үчүн биз геотермалдык системалар деп аталган системаларды колдонобуз, анда генераторлор маанилүү ролду ойнойт. Бул макалада генераторлордун геотермалдык системаларда кандайча иштээри, Жердин ички катмарынан жылуулукту алуудан баштап, колдонууга жарамдуу электр энергиясын өндүрүүгө чейин талкууланат.
Геотермалдык энергияга киришүү
Геотермалдык энергия же геотермалдык жылуулук – бул Жердин ичинен келип чыккан жылуулук түрүндөгү энергия. Бул жылуулук Жердин өзөгүндөгү жана мантиясындагы радиоактивдүү материалдардын чиришинен, ошондой эле Жердин пайда болуу процессинде кармалган жылуулуктан пайда болот. Бул энергияны пайдалануу үчүн колдонулган технология жер астындагы ысык суюктуктарды буу өндүрүү үчүн колдонууга багытталган, ал андан кийин турбина генераторлорун иштетүү жана электр энергиясын өндүрүү үчүн колдонулат.
Геотермалдык система
Геотермалдык система, адатта, бир нече негизги компоненттерден турат: өндүрүштүк кудук, инжекциялык кудук, жылуулук алмаштыргыч, турбина, генератор жана бөлүштүрүү жана башкаруу системасы. Жердин ичинен жылуулук өндүрүштүк кудук аркылуу алынат, ал жерде ысык суюктук же буу жер бетине көтөрүлөт. Андан кийин пайда болгон буу электр генераторуна туташкан турбинаны иштетүү үчүн колдонулат.
Геотермалдык системаларда генераторлор кантип иштейт
1. Жерден жылуулукту алуу
Биринчи фазада жерден жылуулук өндүрүштүк кудукту бургулоо менен алынат. Бул кудук буу же ысык суу камтылган геотермалдык резервуарга алып келет. Кудуктун тереңдиги жайгашкан жерине жана геотермалдык запастарына жараша өзгөрүшү мүмкүн, адатта жер бетинен 1ден 3 километрге чейин.
2. Жылуулуктун бууга айланышы
Ысык суюктук, же суу менен буу аралашмасы, кудуктан алынып, андан кийин түтүктөр аркылуу жер бетине чыгарылат. Жер бетинде бул суюктук бууну суудан бөлүү үчүн жылуулук алмаштыргычка же сепараторго берилет. Бул пайда болгон буу генератордун турбинасын иштетүүдөгү негизги фактор болуп саналат.
3. Турбина кыймылдаткычы
Жылуулук алмашуудан пайда болгон буу турбинага багытталат. Турбинанын роторуна орнотулган бир нече калактары бар. Бул жогорку басымдагы буу турбинанын калактарынын үстүнөн өтүп, турбинанын айлануусуна алып келет. Бул айлануу кыймылы жылуулук энергиясын механикалык энергияга айландыруу процессиндеги биринчи кадам болуп саналат.
4. Электр энергиясын өндүрүү
Айлануучу турбина генератордун роторуна вал аркылуу туташтырылган. Генератордун ротору турбина айланган сайын айланат, бул ротордун магнит талаасынын генератордун статорунда (генератордун кыймылсыз бөлүгүндө) электр тогун пайда кылышына алып келет. Бул процесс электромагниттик индукция деп аталат.
5. Башкаруу жана бөлүштүрүү системасы
Генератор тарабынан өндүрүлгөн электр энергиясы андан кийин тармакка бөлүштүрүүдөн мурун электр энергиясынын сапатын жана туруктуулугун камсыз кылуу үчүн башкаруу системасынан өтөт. Бул башкаруу системасы акыркы керектөөчүлөргө чыңалууну, жыштыкты жана энергияны бөлүштүрүү талаптарын көзөмөлдөйт.
Геотермалдык системалардын түрлөрү
Белгилүү бир шарттарга жана муктаждыктарга жараша колдонулган геотермалдык системалардын бир нече түрлөрү бар, анын ичинде:
1. Экилик циклдүү электр станциясы
Бул системада геотермалдык суюктук түтүктөр аркылуу жылытылат жана жылуулук изобутан сыяктуу кайноо температурасы төмөн экинчи суюктукту бууландыруу үчүн колдонулат. Андан кийин бул экинчи суюктуктан чыккан буу турбинаны жана генераторду иштетүү үчүн колдонулат.
2. Кургак буу заводу
Бул система турбинаны иштетүү үчүн геотермалдык резервуардан түз буу колдонот. Бул эң эски жана жөнөкөй геотермалдык технология.
3. Жаркылдаган буу генератору
Бул электр станциясы жогорку басымдагы ысык сууну колдонот, ал жер бетинде пайда болгондо басымын төмөндөтүп, бууга айланат. Андан кийин бул буу турбинаны иштетүү үчүн колдонулат.
Артыкчылыктар жана кыйынчылыктар
Артыкчылык
1. Айлана-чөйрөгө зыян келтирбейт
Геотермалдык электр станциялары казылып алынган отун электр станцияларына караганда парник газдарынын эмиссиясын алда канча аз чыгарат.
2. Кайра жаралуучу энергия булактары
Геотермалдык энергия – бул жердин жылуулугу сакталып турганда эч качан түгөнүп калбаган энергия булагы.
3. Жогорку жеткиликтүүлүк
Күн же шамал энергиясынан айырмаланып, геотермалдык энергия сутка бою жеткиликтүү жана аба ырайынын шарттарына көз каранды эмес.
Тантанган
1. Баштапкы жогорку чыгымдар
Геотермалдык кудуктарды чалгындоо жана бургулоо үчүн баштапкы инвестициялар абдан чоң.
2. Геологиялык тобокелдиктер
Геотермалдык электр станцияларын курууга мүмкүн болгон жерлер геотермалдык активдүүлүк активдүү аймактар менен чектелет, мисалы, Тынч океан от шакекчесинде.
3. Суу жана минералдык ресурстарды башкаруу
Колдонулган сууда дат басууга же жабдууларда чөкмөлөрдүн пайда болушуна алып келүүчү минералдар болушу мүмкүн.
Корутунду
Геотермалдык системалардагы генераторлор жердин ичиндеги жылуулук энергиясын колдонууга жарамдуу электр энергиясына айландырууда маанилүү ролду ойнойт. Бул процесс бургулоо жана ысык суюктуктарды алуу, бууну бөлүү, турбинаны айландыруу жана акырында генератор тарабынан механикалык энергияны электр энергиясына айландыруу менен башталат. Баштапкы жогорку чыгымдар жана геологиялык тобокелдиктер сыяктуу кыйынчылыктарга туш болгону менен, геотермалдык энергиянын туруктуулук жана аз эмиссия сыяктуу артыкчылыктары аны дүйнөлүк кайра жаралуучу энергия портфелинде жагымдуу вариант кылат.
