فیزیکعلوم پایه

انرژی زمین گرمایی

صفحه 1:
بسم الله الرحمن الرجيم

صفحه 2:

صفحه 3:
طبق آمارهای به ثبت رسیده طی ‎Jlu OM‏ گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش یاقته است. در سال 190 مصرف انرژی جهان معادل 0/06 بوده است.در سال 60 این رقم به 0/069 بالغ گردید » كه دارای رشد متوسط سالانه 0/0 درصد می باشد و در مجموع در صد افزايش نشان می دهد و در حال حاضر مصرف انرژی جهان 0000902/۳۷ برده و پیش بینی می شود این رقم در سالهای 0 و ‎eb GIS CieN’ew IF 5 dC 4 COCO‏ 2 این ارقام نشان می دهند که میزان مصرف انرژی جهان در قرن آینده بالا مى باشد و بالطبع اين سوال مهم مطرح می باشد که آيا منابع انرژی های فسیلی در قرنهای آینده» جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقاء تکامل و توسعه خواهند بودیا خیر؟

صفحه 4:
Renewable Energy, end of 2006 (GW) Large hydropower 51 [W Biorrass heating * مدمه سوه بر ‎a oa ae’‏ ‎Sal hydropower‏ 0.3 ‎Biomass power‏ | MEthend production C1 Geothermal heating ‎Cestheral poner‏ ها ‏™ و موق ها ‎PY, gid connec‏ امه و 235° ‎Soke PY, of gid‏ ‎Concentrating solar‏ ‎thertral power (CSP) 2 ۷۷ fm Ocean (ida) poner ‎۳ ‎** billion litersfyear_ ‎ ‎ ‎ ‎

صفحه 5:
انروی برازی که در برس تا ۱ وجود داردء انرزى ازمين|كرمابى تأملاه می‌سود. مركن زمين (به عمق تفر ۱۱۰ كيلومتر) كه در حدود ‎16٠١‏ درجه سانتيكراد حرارت دارد؛ به عَنُوانَ يك منبع حرارتى عمل نموده و موجب ‎ced‏ ا حرارت 20۰ تا ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد در اعماق ۸۰ تا ۱۰۰ کیلومتری از سطح

صفحه 6:

صفحه 7:

صفحه 8:
كاربردهاى مستقيم انرزى زمين كرمايى كرمايش منازل استخرهای شنا و درمان بیماری‌ها پمپ‌های حرارتی گرمایش گلخانه‌ها گرمایش مزارع پرورش ماهی کاربردهای صنعثی ۷درصد ۴ درصد ۴درصد ۲درصد ۷درصد ۷ درصد

صفحه 9:
تا ريخجه استفاده از انرزي زمين كرمايي در دنيا ایتلیا بعنوان اولین کشور جهان می باشد که در سال 4 ميلادي توانست با استفاده ۱ كرمايي برق توليد نهايد. اين ‎Eee rd‏ 00 ۳ برق از پس از جنگ جهاني دوم, در سال 1958 بعنوان دومين كشورفعال در اين زميته 1 نيروي برق با استفاده از انرزي زمين ‎od‏ نمود. ی .نصب شده زمين كرمايي در اين كشور مي باشد

صفحه 10:

صفحه 11:
1.نیروگاه زمین گرمایی با دو سیال ©.نيروكاه زمین گرمایی با سیال تک فاز نیروگاه‌های بخار خشک <#,نیروگاه‌های تبدیل به بخار سیال(67 ‎(Phook‏ ©.نيروكاه جرخه دوكانه

صفحه 12:
1۵ ‏تابن هه وواوو‎ transmission

صفحه 13:

صفحه 14:

صفحه 15:
«lash Steam Power Plant ‎Ppa e Sepa‏ ری ‎Flash‏ ‎Power ۲ Turbine Tank‏ ‎aS a> yjro ‏حرا‎ a ‏آب گرم وارد‎ Ye ace bedi) Pe) 2 ۳ ‏تا‎ ‏لك‎ ey 0 bree t]eed ‏به بخار تبدیل شده و به تور‎ 0 ‏ا‎ ‎- دننک ‏.فوق می‌توانند برق تولید‎ ‎

صفحه 16:
نیروگاه‌وی خار خشکبه ا 1 0 داغ موجود در پوسته زمین که ‎ee‏ و می‌کنند. این بخار مستقیماً ل 50 ‎Serie eo)‏ ا جنبشی آن برای چرخش و 0 50 استفاده از انرزى زمين كرمايى به ‎clus‏ می‌آید

صفحه 17:
ee Na LL

صفحه 18:
نيروكامهائة بديلبه 60 ‎Borer oe‏ در اين دسته نیروگاه‌ها از سیال‌های با ار استفاده مى شود. از أنجابى كه دارد هموازه به صورت ‎Sear‏ se ‏داخل ا‎ 0 Corre ‏ل ا‎ Oe Seer ‏م ا ل‎ od ‏استفاده می‌شود. در صورتی که"‎ ۱ oer ene) rds CPC) ‏داخل مخزن باقى بماند اين مايع در‎ 00 ‏ا‎

صفحه 19:

صفحه 20:
نیروگام چرخه. 6 دوگانه ا ا

صفحه 21:

صفحه 22:
یروگاه زمین گرمایی در ایران با توجه به قرار گرفتن ایران در یک كمربند آتشقشانى امكان بهرهبردارى از اين انرزى در ايران نيز وجود دارد. ۳ olf. By fe) 2 ee Leroy Per rege re ES) ‏ظرفیت نهایی بالغ بر ۲۵۰ مگاوات د.‎ CU te ee eC ECS SLO CRS Lee ‏به تحقيقات انجام شه امكان ادا‎ ا اس اسه 0 1 و

صفحه 23:

صفحه 24:

صفحه 25:
مزایا 1 b] Snel eS More SCS ee Is) ERLE Te ‎eyo) Re ere nel Sterno)‏ را سك مربوط نه افق 27 7001 ‎| Saul crate Poe ‏گازهای نامطلوب تولید‎ ‏ا ‎hits = fOr evra eee‏ انرزى ‎١‏ ‏تمامی فصول سال و امکان کارکرد این نیروگاه‌ها به . ل ل ا 2000 .قیمت برق تولیدی به قیمت سوخت‌های فسیلی را هم ‎

صفحه 26:

صفحه 27:
‎abso dhe RS ee‏ ی ل ا ‎(Bees igper] erertrc Sant‏ 127 ویا گرم کردن فضاهای و 4 نگرانی‌های طبیعی مختلفی پیرا: ‎CeO Perea]‏ 00 5566 ‎ ‎ ‎ ‎ ‏علت تزریق آب در بین سنگ‌هایی که قبلا با آب تماس ایجادمی شود.

بسم الله الرحمن الرحیم انرژی زمین گرمایی طبق آمارهای به ثبت رسیده طی 30سال گذشته احتیاجات انرژی جهان به مقدار قابل مالحظه ای افزایش یافته است .در سال 1960 مصرف انرژی جهان معادل 3/3Gtoeبوده است.در سال 1990این رقم به 8/8Gtoeبالغ گردید ،که دارای رشد متوسط ساالنه 3/3درصد می باشد و در مجموع 166در صد افزایش نشان می دهد و در حال حاضر مصرف انرژی جهان 10Gtoe/Yearبوده و پیش بینی می شود این رقم در سالهای 2010و 2020به 12و Gtoe/Year 14افزایش یابد . این ارقام نشان می دهند که میزان مصرف انرژی جهان در قرن آینده باال می باشد و بالطبع این سوال مهم مطرح می باشد که آیا منابع انرژی های فسیلی در قرنهای آینده ،جوابگوی نیاز انرژی جهان برای بقا ،تکامل و توسعه خواهند بودیا خیر؟ انرژی حرارتی که در پوسته جامد زمین وجود دارد ،انرژی زمین گرمایی نامیده می‌شود. مرکز زمین (به عمق تقریبی ۶۴۰۰ کیلومتر) که در حدود ۴۰۰۰درجه سانتیگراد حرارت دارد ،به عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت ۶۵۰تا ۱۲۰۰درجه سانتیگراد در اعماق ۸۰تا ۱۰۰کیلومتری از سطح زمین می‌گردد نیروگاه-ژئوترمال-درچین کاربردهاي انرژي زمين گرمايي کاربردهاي استفاده مستقيم از انرژي زمين گرمايي عبارتند از :ايجاد استخرهاي شنا و مراکز آب درماني، گرمايش ساختمانها ،استفاده هاي کشاورزي (زراعت گلخانه اي و دامداريها) پرورش آبزيان ،فرايندهاي صنعتي وذوب برف در معابروتولید برق است تا ريخچه استفاده از انرژي زمين گرمايي در دنيا ايتاليا بعنوان اولين کشور جهان مي باشد که در سال 1904ميالدي توانست با استفاده از انرژي زمين گرمايي برق توليد نمايد .اين کشور هم اکنون با توان توليد معادل 800مگاوات برق از جمله کشورهاي .پيشرو در اين صنعت مي باشد پس از جنگ جهاني دوم ،در سال 1958نيوزلند بعنوان دومين کشورفعال در اين زمينه اقدام به توليد نيروي برق با استفاده از انرژي زمين گرمايي نمود. که اينک معادل 450مگاوات ظرفيت نيروگاههاي .نصب شده زمين گرمايي در اين کشور مي باشد نمایی از نیروگاه زمین گرمایی در الدرتو ایتالیا انواع استفاده از انرژی زمین گرمایی .1نیروگاه زمین گرمایی با دو سیال .2نیروگاه زمین گرمایی با سیال تک فاز .3نیروگاه‌های بخار خشک .4نیروگاه‌های تبدیل به بخار سیال()Flash Steam .5نیروگاه چرخه دوگانه نیروگاه زمین گرمایی با دو1. سیال سیالی که معموال به شکل دو فاز مایع و بخار می‌باشد از چاه‌های زمین گرمایی خارج می‌شود این سیاالت در مخزن جداکننده بخار از مایع جمع آوری شده. .بخار جدا شده وارد توربین شده و باعث چرخش پره‌های توربین می‌شود. .وباعث تولید برق می شود نیروگاه زمین گرمایی با2. سیال تک فاز در این نوع نیروگاه‌ها نیاز به مخزن جدا کننده نمی‌باشد زیرا آب گرم وارد مبدل حرارتی شده و حرارت خود را به سیال عامل دیگری که معموًال ایزوپنتان می‌باشد و نقطه جوش پایین تری نسبت به آب دارد منتقل می آند ،دراین فرایند ایزوپنتان به بخار تبدیل شده و به توربین منتقل می شودکه در اینجا توربین و ژنراتور طبق توضیحات .فوق می‌توانند برق تولید کنند نیروگاه‌های بخار خشک3. این دسته نیروگاه‌ها از آب‌های داغ موجود در پوسته زمین که معموًال به صورت بخار به سطح زمین می‌رسند استفاده می‌کنند .این بخار مستقیما مولد که به توربینوارد یک وصل شده می‌شود و از انرژی جنبشی آن برای چرخش توربین استفاده می‌شود .این روش ابتدایی‌ترین روش استفاده از انرژی زمین گرمایی به حساب می‌آید نیروگاه‌های تبدیل به4. بخار سیال در این دسته نیروگاه‌ها از سیال‌های با دما و فشار باال (دمای باالی ۱۸۲درجه) استفاده می‌شود .از آنجایی که آب در داخل زمین در تحت فشار باالیی قرار دارد همواره به صورت مایع است .در این دسته نیروگاه‌ها آب بیرون آمده از داخل زمین وارد مخزنی کم فشار می‌شود .پایین بودن فشار داخل مخزن موجب خواهد شد که سیال موجود در مخزن به سرعت بخار شود .سپس از بخار تولید شده برای چرخاندن توربین استفاده می‌شود .در صورتی که مقداری از سیال به صورت مایع در داخل مخزن باقی بماند این مایع در .مخزن دوم به بخار تبدیل می‌شود نیروگاه چرخه دوگانه5. در این دسته از نیروگاه‌ها امکان استفاده از سیال در دمای پایین‌تر از ۱۸۰درجه نیز وجود دارد .در این روش آب بیرون آمده از زمین برای گرم کردن سیالی دیگر با دمای جوش پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد .گرمای ناشی از آب داغ سیال دوم را به سرعت بخار می‌کند و از این سیال برای چرخاندن توربین استفاده می‌شود نیروگاه زمین گرمایی در ایران با توجه به قرار گرفتن ایران در یک کمربند آتشفشانی امکان بهره‌برداری از این انرژی در ایران اولین نیروگاه زمینیز وجود دارد. اردبیل در استان ن گرمایی ایران و در دامنه کوه سبالن با ظرفیت نهایی بالغ بر ۲۵۰مگاوات در سال ۸۵به بهره‌برداری رسید .با توجه به تحقیقات انجام شده امکان ساخت این دست نیروگاه‌ها در مناطق مستعد دیگری نیز مانند مناطق موجود در ایران که پتانسیل زمین گرمایی را دارند نیروگاه انرژی زمین گرمایی درمشکین شهر مزایا استفاده از انرژی زمین گرمایی دارای مزایای متعددی نسبت به استفاده از منابع سوخت‌های فسیلی است ولی مزیت اصلی آن عدم وجود هزینه‌های مربوط به تامین سوخت است .همچنین از نقطه نظر اثرات طبیعی میزان گازهای نامطلوب تولید شده در این نیروگاه‌ها اندک است .از دیگر مزایای این دسته نیروگاه می‌توان به ثابت بودن میزان انرژی استخراج شده در تمامی فصول سال و امکان کارکرد این نیروگاه‌ها به صورت ۲۴ساعته نیز اشاره کرد .از دید اقتصادی استفاده از منابع زمین گرمایی میزان وابستگی .قیمت برق تولیدی به قیمت سوخت‌های فسیلی را هم کاهش می‌دهد نیروگاهی در ایران معایب بیشتر انرژی گرمایی استخراج شده تلف می‌شود اما حرارت پایین خروجی نیروگاه را می‌توان در مکان‌های مختلف مانند گلخانه‌ها ،خشک کردن الوار و یا گرم کردن فضاهای داخلی به کار گرفت. نگرانی‌های طبیعی مختلفی پیرامون ساخت نیروگاه‌های زمین گرمایی وجود دارد که مهمترین آن کاهش پایداری زمین در مناطق اطراف محل ساخت نیروگاه‌است این عیب در نیروگاه‌های زمین گرمایی پیشرفته به علت تزریق آب در بین سنگ‌هایی که قبال با آب تماس نداشته‌اند بیشتر ایجادمی شود.

51,000 تومان