در یک ماشین فرضی آرمانی که چرخه ی آن از دو فرایند بی دررو و هم دما تشکیل شده باشد، حداکثر بازده (بدون توجه به نوع و مقدار ماده ی کاری) فقط وابسته به دمای چشمه ی سرد و گرم است.
مناسب برای دانش آموزان و دبیران و اولیا
برای دانلود کل پاورپوینت از لینک زیر استفاده کنید:
تعداد صفحات 96 صفحه WORD
مقدمه: ژئوترمال از کلمه ی یونانی "ژئو" به معنی زمین، و ترمال به معنی گرما و گرمایی گرفته شده است. بنابراین، انرژی ژئوترمال به معنای (انرژی زمین گرمایی) انرژی با منشا درونی زمین است. این انرژی، به شکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین است. این انرژی، به شکل گرمای محسوس، از بخش درونی زمین منشا می گیرد و این انرژی در سنگ ها و آب های موجود در شکاف ها و منافذ داخل سنگ در پوسته ی زمین وجود دارد.
فهرست مطالب صفحه
عنوان
مقدمه
تاریخچه جهانی و ایرانی انرژی زمین گرمایی
تاریخچه جهانی
تاریخچه ایرانی
فصل اول(اصول و مبانی انرژی زمین گرمایی).................................................................1
1-1)چگونگی انتقال گرمای زمین به سطح زمین......................................................................2
1-2)مشخصات گرمایی زمین و منابع زمین گرمایی.................................................................3
1-3)شاخص های اصلی وجود آنومالی های زمین گرمایی......................................................4
1-4)چگونگی انتقال انرژی گرمای زمین به سطح زمین...........................................................4
1-5)عوامل لازم برای حوزه های ژئوترمیکی...........................................................................5
1-6)آنچه از انرژی زمین گرمایی در سطح زمین نمایان می شود.............................................5
1-7)انواع انرژی و منابع زمین گرمایی......................................................................................6
1-7-1)انرژی آبی- حرارتی.....................................................................................................6
1-7-2)انرژی زمین گرمایی از صخره های داغ و خشک.........................................................8
1-7-3)مخزن های تحت فشار زیر زمینی................................................................................8
1-7-4)ماگما(گدازه)................................................................................................................8
1-8)انواع بخار زمین گرمایی....................................................................................................9
1-9)انواع منابع زمین گرمایی از لحاظ درجه حرارت...............................................................9
1-10)انواع مخازن گرمایی از لحاظ سیال انتقال گرما............................................................10
1-10-1)مخازن با سیستم بخار بالنده....................................................................................10
1-10-2)مخازن با سیستم آب بالنده......................................................................................10
1-11)انواع سیکلهای تولید برق از مخازن با سیستم آب بالنده..............................................11
1-11-1)سیکل های تبخیر آنی..............................................................................................12
1-11-2)مقایسه نیروگاههای سیکل تبخیر آنی و سیکل دو مداره.........................................15
1-12)اکتشاف انرژی زمین گرمایی........................................................................................15
1-12-1)تکنیکهای حفر چاههای زمین گرمایی....................................................................16
1-13)جداول مربوط به انرژی زمین گرمایی و انرژی های نو...............................................18
فصل دوم(انواع نیروگاههای برق زمین گرمایی).............................................................19
2-1)مخازن زمین گرمایی.......................................................................................................20
2-2)انواع نیروگاههای زمین گرمایی......................................................................................20
2-2-1)طرح بخار مستقیم.....................................................................................................21
2-2-2)طرح Flash Steam ..............................................................................................23
2-2-2-1)طرح Single Flash ........................................................................................24
2-2-2-2)طرح Double Flash........................................................................................25
2-2-3)طرح باینری...............................................................................................................27
2-3)مشخصات سیال های کاری مهم....................................................................................28
2-4)طرح های ترکیبی نیروگاههای زمین گرمایی..................................................................31
2-4-1)نیروگاه ترکیبی باینری و بخار مستقیم.......................................................................31
2-4-2)نیروگاه ترکیبی باینری و Single Flash.................................................................31
2-4-3)نیروگاه ترکیبی Single Flash Double Flash ...............................................33
2-4-4)نیروگاه ترکیبی Flash Crystalizer and Reactor Clarificr .......................33
2-4-5)نیروگاه ترکیبی فسیلی و زمین گرمایی......................................................................34
فصل سوم(انرژی زمین گرمایی در ایران و جهان و توسعه آن).......................................35
3-1)بخش های دارای پتانسیل انرژی زمین گرمایی در ایران و اساس انتخاب آنها...............36
3-2)شواهد وجود منابع زمین گرمایی در ایران......................................................................38
3-3)پتانسیل انرژی و نیروگاههای زمین گرمایی در جهان.....................................................40
3-4)کشورهای استفاده کننده از انرژی زمین گرمایی.............................................................43
3-5)مشکلات و موانع اجرایی در ایران برای توسعه منابع زمین گرمایی...............................45
3-6)مشخصات نیروگاه 55 مگاوات زمین گرمایی مشگین شهر...........................................45
3-7)توسعه نیروگاه زمین گرمایی در جهان............................................................................47
3-7-1)آفریقا.........................................................................................................................47
3-7-2)ایسلند........................................................................................................................48
3-7-3)پرتقال........................................................................................................................48
3-7-4)فیلیپین.......................................................................................................................48
3-7-5)ایالات متحده امریکا..................................................................................................49 3-8)میزان فعالیت های جهانی در توسعه منابع زمین گرمایی
(سرمایه گذاری و حجم فعالیت ها).......................................................................................50
3-9)پتانسیل انرژی زمین گرمایی در کالیفرنیا.......................................................................51
فصل چهارم(کاربرد و مزیت انرژی زمین گرمایی)........................................................54
4-1)موارد کاربرد انرژی زمین گرمایی..................................................................................55
4-1-1)کاربرد مستقیم..........................................................................................................55
4-1-1-1)گرمایش ساختمانها.............................................................................................56
4-1-1-2)کشاورزی............................................................................................................57
4-1-1-2-1)گرمایش گلخانه.............................................................................................58
4-1-1-2-2)گرمای............................................................................................................59
4-1-1-2-3)آبیاری با آب گرم...........................................................................................59
4-1-1-2-4)پرورش آبزیان................................................................................................59
4-1-1-2-5)خشک کردن محصولات کشاورزی................................................................60
4-1-1-2-6)استفاده در صنایع پردازشی و تبدیلی کشاورزی.............................................60
4-1-1-2-7)دیدگاه اقتصادی استفاده از انرژی زمین گرمایی در کشاورزی.......................60
4-1-1-3)دامپروری.............................................................................................................61
4-1-1-4)کاربرد های صنعتی..............................................................................................61
4-1-1-5)درمان بیماریها......................................................................................................62
4-1-1-6)ذوب برف جاده ها..............................................................................................63
4-2)مزیت های زیست محیطی کاربرد انرژی زمین گر........................................................63
4-3)مزایای کاربردی.............................................................................................................64
فصل پنجم(راندمان و دیدگاه اقتصادی انرژی زمین گرمایی).........................................65
5-1)راندمان و ظرفیت نیروگاههای زمین گرمایی.................................................................66
5-2)مقایسه بین نیروگاههای بخار معمولی و زمین گرمایی از لحاظ راندمان.......................67
5-3)بررسی اقتصادی نیروگاههای زمین گرمایی...................................................................74
5-3-1)برآورد هزینه تجهیزات و دستگاههای واحد انتقال قدرت.......................................76
5-3-2)هزینه اکتشاف...........................................................................................................76
5-3-3)هزینه عملیات حفاری..............................................................................................77
5-3-4)هزینه انتقال سیال زمین گرمایی................................................................................78
5-3-5)هزینه تولید الکتریسیته..............................................................................................79
5-4)ملاحظات اقتصادی.......................................................................................................81
5-5)نتیجه.............................................................................................................................84
فصل ششم(انرژی زمین گرمایی در کشور ایسلند)........................................................85
6-1)گرمایش ساختمانها در کشور ایسلند.............................................................................88
6-2)استخرهای شنا در کشور ایسلند....................................................................................88
6-3)ذوب برف معابر در کشور ایسلند..................................................................................88
6-4)گلخانه زمین گرمایی در کشور ایسلند...........................................................................89
6-5)حوضچه های پرورش ماهی.........................................................................................89
6-6)تولید برق در نیروگاههای زمین گرمایی........................................................................89
6-6-1)نیروگاه Bjarnarflay ..........................................................................................90
6-6-2)نیروگاه Krafla .....................................................................................................90
6-6-3)نیروگاه Nesjavellir.............................................................................................91
6-6-4)نیروگاه Svarteshgi ............................................................................................92
فصل هفتم (نتیجه گیری و پیشنهادات)..........................................................................93
نتیجه گیری.............................................................................................................................94
پیشنهادات...............................................................................................................................95
فهرست منابع و مآخذ...................................................................................................96
22 صفحه
فهرست مطالب صفحه
مقدمه 1
تاریخچه 2
انرژی زمین گرمایی 4
نیروگاه زمین گرمایی با سیال دو فاز 6
نیروگاه زمین گرمایی با سیال تک فاز 6
روشهای استفاده مستقیم با غیر نیروگاهی 7
زمین گرمایی در کشور ایسلند 12
گرمایش ساختمانها کشور ایسلند 14
ذوب برف در معابر کشور ایسلند 15
گلخانه زمین گرمایی در کشور ایسلند 16
حوضچه های پرورش ماهی 16
تولید برق در نیروگاههای زمین گرمایی 17
نیروگاه 17
انرژی زمین گرمایی در ایران
مقدمه:
انرژی حرارتی که در پوسته جامد زمین وجود دارد، انرژی گرمایی نامیده می شود. مرکز زمین منبع عظیمی از انرژی حرارتی است که به شکلهای گوناگون از جمله فوران های آتشفشانی، آبهای گرم و یا بواسطه خاصیت رسانایی به سطح آن هدایت می شوند. طظبق فرضیه های موجود، زمین توده ای آتشین بوده که بیش از 4 میلیارد سال پیش شکل گرفته و بتدریج به انجماد و سردی گراییده است و این سرد شدن همچنان نیز ادامه دارد.
نوع فایل: word
قابل ویرایش 60 صفحه
چکیده:
طراحی یک سیستم گرمایش و ذوب برف در فرودگاه GolenioW در کشور لهستان هدف این مقا له می‌باشد. سیستم بر اساس کار کرد و استفادهاز انرژی زمین گرمایی در منطقةSziciecin نزدیک به شهر Goleniow طراحی شده است. در این منطقه آب زمین گرمایی در محدودة دمایی 40 تا 90 درجه سانتیگراد یافت می‌شود. مبنای طراحی سیستم استفاده از هیت پمپ هایی می‌باشد که گرما را از آب گرم 40 تا 60 درجه سانتیگراد جذب می‌کنند. برای درک عملکرد چیدمان پمپ حرارتی مختلف در یک سیستم گرمایی برای سیال زمین گرمایی40 oc مقایسه هایی به عمل آمده است. برای منطقه مورد نظر محاسبات جریان سیال و محاسبات گرمایش موجود می‌باشد.
سیستم دیواره های پخش گرما شامل یک دبی سنج مبدل حرارتی زمین گرمایی و پمپ حرارتی (که به طور الکتریکی کار می‌کند) می‌باشد. اگر سیستم با یک اوپراتور که مستقیماً بعد از مبدل حرارتی زمین گرمایی نصب شده است کار کند سیم نوعIو اگر با اوپراتوری که بطور غیرمستقیم روی شبکة برگشت آب نصب شده است کار کند سیتم نوعI I و اگر شامل یک منبع حرارتی معمولی با یک دیگ گازی (که می‌توانند با هم با یک مبدل حرارتی زمین گرمایی کار کنند) سیستم نوعI I Iمی‌باشد.
منطقه گرمایش توسط یک سیستم توزیع (شامل اتصالات موازی) گرما را بین مصرف کنندگان با احتیاجات مختلف توزیع می‌کند.در اولین مصرف کننده (سیستم گرمایش با رادیاتور دما پایین) محاسبات در دو حالت کاری متفاوت انجام می‌شود. در اولین حالت دمای آب خروجی و ورودی تابعی از دمای هوای بیرون می‌باشد. در دومین حالت دمای آب خروجی و ورودی به دمای بیرون بستگی ندارد و ثابت فرض می‌شود. دومین مصرف کننده یک سیستم تهویه وآب گرم مصرفی است که آب شبکه را با دمای ثابت در طول سال به حرکت در می‌آورد. نوع سوم استفاده یک سیستم ذوب برف است.
که در محدوده دمایی3oc تا– 16 ocبا تأمین گرماهای متفاوت در دو حالت ذوب برف و در جا کارکردن، عمل می‌کند.گرمای ناشی از زمین در این سیستم توسط مبدل حرارتی تامین می‌شود.
هر یکاز سه سیستم فوق الذکردر این مقاله مورد نظر میباشند و توسط دیاگرام شماتیکی مربوطهکاربرد انرژی زمین گرمایی، الکتریکی و انرژی کسب شده توسط دیگ گازی را شرح می‌دهد معرفی می‌شوند.
درسیستم های گرمایی، هیت پمپ مستقیم از هیت پمپ غیر مستقیم اقتصـــادی تر و موثرتر می‌باشد. با کنترل هدفمند وبا استفاده از یک حسگر برف در یک سیستم ذوب برف مقدار آب گرم و هزینه عملیات کاهش می‌یابد.
مقدمه:
متاسفانه اخیراًهمه احتیاجات سوخت لهستان برای گرمایش از سوزاندن زغال سنگ قهوه ای تأمین می‌شود. مهمترین نتیجه سوزاندن چنین سوختهای فسیلی تخریب محیط زیست است.
برای مهار رشد سریع آلودگی محیط زیست، صاحب نظران تمایل زیادی بسمت جایگزینی منابع انرژی (بازگشت پذیر) که در میان آنها انرژی زمین گرمایی نقش مؤثری ایفاء می‌کند دارند. لهستان یک کشور غنی در منابع آب زمین گرمایی با آنتالپی متوسط می‌باشد. حجمی از این آبهای گرمایشی ، در حدود تقریباً6500 Km3 (در سوکولوسکی) دمایی بین 30 تا 120 درجه سانتیگراد دارند.آب در محدودة دمایی50 ocتا90 oc از میان سوراخهایی با عمق km 1.5 تا3km به سطح زمین آورده می‌شوند.
کم و بیش منابع زمین گرمایی بطور یکنواخت در قسمت هایی از لهستان در حوزه یا زیر حوزه های زمین گرمایی مخصوصی که به مناطق و ایالات زمین گرمایی خاصی تعلق دارد توزیع شده اند. بهترین شرایط مناسب و دلخواه زمین گرمایی درPodhale andStudety, Polish Low landمی‌تواند یافت شود.با وجود چنین انرژی با پتانسیل بالا در منابع زمین گرمایی، بهره برداری گسترده از یک دهه پیش شروع شده است.
تا این زمان، آب زمین گرمایی فقط برای منظورهای استحمام درمانی مورد استفاده بوده است.مثال هایی از ، مراکز مهمی که آب زمین گرمایی را برای درمان بیماری به کار می‌بردند
فهرست مطالب:
خلاصه
معرفی
هیت پمپ‌ها در سیستم گرمایش
2-1 قواعد اساسی
3-2ژاپن
3-3 ایالات متحده
4 فرودگاه GOLENIOW
4-1 اطلاعات کلی
2- شرایط زمین گرمایی
5 . تحلیل گرمای مورد نیاز
2 سیستم برف آبکن
6 . طراحی سیستم برف آب کن
6-2 ساختار پیاده رو
6-3 سیستم لوله کشی
6-4 کنترل
6-5 تنش های حرارتی
دومین مصرف‌کننده
3 مبدل حرارتی زمین گرمایی
4 هیت پمپ
6 سیستم
9 - جنبه های اقتصادی
مقایسه سیستم 3( بویلر گازی) با سیستم های دیگر در شکل29نشان داده شده است.
10- نتایج
انرژی زمین‌گرمایی (به انگلیسی: Geothermal energy) به انرژی حرارتی که در پوستهٔ جامد زمین وجود دارد، گفته می‌شود. این گونه انرژی اغلب در جهت تولید الکتریسیته زمین‌گرمایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، که به چرخه تولید انرژی الکتریکی از انرژی زمین‌گرمایی اطلاق می‌گردد. فناوری مورد استفاده در طرح‌های تولید برق از انرژی زمین‌گرمایی شامل نیروگاههای بخار خشک، نیروگاههای تبدیل بخار سیال و نیروگاه چرخه دوگانه است.
انرژی زمین گرمایی بر خلاف سایر انرژیهای تجدید پذیر محدود به فصل ، زمان وشرایط خاصی نبوده بدون وقفه قابل بهره برداری می باشد. همچنین قیمت تمام شده برق در نیروگاههای زمین گرمایی با برق تولیدی از سایر نیروگاههای متعارف( فسیلی ) قابل رقابت بوده و حتی از انواع دیگر انرژیهای نو بمراتب ارزانتر است.
مرکز زمین (به عمق تقریبی ۶۴۰۰ کیلومتر) که در حدود ۴۰۰۰ درجهٔ سانتیگراد حرارت دارد، به‌عنوان یک منبع حرارتی عمل نموده و موجب تشکیل و پیدایش مواد مذاب با درجه حرارت ۶۵۰ تا ۱۲۰۰ درجهٔ سانتیگراد در اعماق ۸۰ تا ۱۰۰۰ کیلومتری از سطح زمین می‌گردد. به‌طور میانگین، میزان انتشار این حرارت از سطح زمین، که فرایندی مستمر است، معادل ۸۲ میلی‌وات در واحد سطح است که با درنظرگرفتن مساحت کل سطح زمین، مجموع کل اتلاف حرارت از سطح آن برابر با ۴۲ میلیون مگاوات است. درواقع این میزان حرارت غیرعادی، عامل اصلی پدیده‌های زمین‌شناسی ازجمله فعالیتهای آتشفشانی، ایجاد زمین‌لرزه‌ها، پیدایش رشته‌کوه‌ها (فعالیتهای کوه‌زایی) و همچنین جابجایی صفحات تکتونیکی می‌باشد که کرهٔ زمین را به یک سیستم دینامیک تبدیل نموده و پیوسته آن را تحت تغییرات گوناگون قرار می‌دهد. به‌وسیلهٔ یک سیال مانند بخار یا آب داغ یا هر دو می‌توان این حرارت را به سطح زمین انتقال داد. از این انرژی گرمایی در سطح زمین می‌توان در کاربردهای متفاوت ازجمله تولید برقاستفاده کرد. امروزه ۸۵ تا ۹۰ درصد منازلِ ایسلند برای تأمین گرما و آب گرم مورد نیاز خود، از انرژی زمین‌گرمایی استفاده می‌کنند.
وجود کوه‌های آتشفشان باید نیاکان ما را از این حقیقت آگاه ساخته باشد که برخی نقاط درونی زمین داغ هستند. اوج این آگاهی بین قرن‌های ۱۶ و ۱۷ بود، یعنی زمانی که اولین معادن تا عمق چند صد متری سطح زمین حفر گردیدند و بشر بر اساس ادراکات فیزیکی ساده‌ای استنباط نمود که دمای زمین با افزایش عمق آن زیاد می‌شود. احتمالاً نخستین اندازه‌گیری‌های دمای زمین به وسیله دماسنج در سال ۱۷۴۰ در معدنی نزدیک به ناحیه بلفورت در کشور فرانسه انجام شد. در سال ۱۸۷۰۰ با روشهای پیشرفته علمی نوع رفتار حرارتی زمین مورد مطالعه قرارگرفت. در سال ۱۹۰۴، نخستین بار در شهر لاردرلوی ایتالیا از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق استفاده شد. تا سال ۱۹۵۰ بهره‌گیری از انرژی زمین گرمایی رشد چندانی نداشت، اما حد فاصل سال‌های ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۳۳ به دلیل گران شدن بی‌سابقه و ناگهانی نفت، همه کشورها به فکر استفاده از انرژیهای جایگزین افتادند.
فهرست مطالب:
مقدمه
اولین نیروگاههای زمین گرمایی
انواع منابع انرژی زمین گرمایی
انرژی هیدروترمال
لایه های تحت فشار
تخته سنگهای خشک وداغ
توده های مذاب
کاربردهای انرژی زمین گرمایی در جهان
استفاده مستقیم از انرژی زمین گرمایی در ایران
نتایج مطالعات زمین گرمایی در شمال و شمال غرب ایران
مناطقی از ایران که دارای انرژی زمین گرمایی میباشند
استفاده از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق
انواع نیروگاههای زمین گرمایی
نیروگاه های بخار خشک
نیروگاه های بخار انبساط آنی
نیروگاه بخار تک مرحله ای
نیروگاه بخار دو مرحله ای
نیروگاه های سیکل دومداره
نیروگاههای با توربین تفکیک دورانی
نیروگاههای سیکل ترکیبی
بررسی اقتصادی انرژی زمین گرمایی
نیروگاه زمین گرمایی مشکین شهر
و...