Geoterminės energetikos technologijos

Page 1

VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITETAS

Algimantas Rotmanas

Geoterminės energetikos technologijos

Mokomoji knyga

Vilnius, 2022

Leidinį rekomendavo

Vilniaus Gedimino technikos universiteto Mechanikos fakulteto studijų komitetas

Recenzavo: dr. Kristina Bazienė, Vilniaus Gedimino technikos universiteto Mechanikos ir medžiagų inžinerijos katedra doc. dr. Raimundas Žaltauskas, Vytauto Didžiojo universitetas

Bibliografinė informacija pateikiama Lietuvos integralios bibliotekų informacinės sistemos (LIBIS) portale ibiblioteka.lt

Vilniaus Gedimino technikos universiteto mokomosios metodinės literatūros knyga (2022-044-S)

ISBN 978-609-476-314-4

eISBN 978-609-476-315-1

doi:10.20334/2022-044-S

Šį kūrinį, esantį bibliotekose, mokymo ir mokslo įstaigų bibliotekose, muziejuose arba archyvuose, be leidėjo sutikimo draudžiama mokslinių tyrimų ar asmeninių studijų tikslais atgaminti, viešai skelbti ar padaryti viešai prieinamą kompiuterių tinklais tam skirtuose terminaluose tų įstaigų patalpose. Dėl leidimo kreiptis el. paštu eleidyba@vilniustech.lt

© Vilniaus Gedimino technikos universitetas, 2022

3 TURINYS Įvadas 5 1. Atsinaujinanti energetika ir geoterminės technologijos ......................... 6 2. Geoterminė energetika 8 2.1. Žemės planetos genezė, sandara, Žemės geoterminis balansas 8 2.1.1. Žemės planetos genezė ........................................... 8 2.1.2. Žemės sandara ................................................. 11 2.1.3. Žemės geoterminis balansas 12 2.2. Žemės geoterminiai ištekliai ........................................... 14 2.2.1. Hidrogeoterminiai, petrogeoterminiai ir seklieji geoterminės energijos ištekliai .................................... 14 2.3. Geoterminės energetikos technologijos 17 2.3.1. Aukštos temperatūros geoterminės technologijos ................... 19 2.3.2. Vidutinių temperatūrų geoterminės technologijos ................... 20 2.3.3. Žemų temperatūrų technologijos 23 3. Sekliųjų šaltinių geoterminės technologijos .................................. 24 3.1. Šilumos siurbliai ..................................................... 24 3.2. Šildymas šilumos siurbliais ............................................ 28 3.3. Geoterminės energetikos ypatumai Lietuvoje ............................ 36 3.4. Šilumos siurblių veikimo termodinaminiai pagrindai ..................... 40 3.5. Kompresorinio šilumos siurblio energinių ir šiluminių parametrų tarpusavio priklausomybės .................................. 46 Literatūra ................................................................. 51

ĮVADAS

Apsirūpinimas švaria energija pastaruoju metu aktualus kaip niekada anksčiau. Mokslininkai, inžinieriai, pramonininkai ir politikai visame pasaulyje sprendžia galvosūkį, kaip nenualinant aplinkos aprūpinti gyventojus ir pramonę pigiais bei švariais energijos ištekliais.

„Nuo viduramžiais iškirstų girių Vakarų Europoje iki XXI a. senkančių naftos ir dujų telkinių – kiekviena karta paskubom ieškojo atsakymų, kaip užtikrinti civilizacijai reikalingą energiją, dažnai pamiršdama, kad išteklių privalo likti ir ateities kartoms. Sparčiai auganti pasaulio ekonomika ir energijos suvartojimas, žmogaus veiklos sukelta klimato kaita – vieni iš svarbiausių veiksnių, šiandien lemiančių žmonių lūkesčius ir politikų sprendimus energetikos srityje. Nieko nuostabaus, kad Europa, kurios didžiausias turtas – ne naudingosios iškasenos, o išsilavinę ir kūrybingi žmonės, viena pirmųjų ėmėsi iniciatyvos nuosekliai plėtoti gamybą iš atsinaujinančių energijos išteklių. Mažai kas abejoja, kad vėjo, vandens, saulės, geoterminės ir biomasės šaltiniai ir toliau padės Europai kurti naujas darbo vietas ir pirmauti pasaulyje kuriant aplinkai palankią ekonomiką, skatinti naujų, mažiau taršių technologijų raidą. Kai ne tik pramonės įmonėse, bet ir namų ūkiuose efektyviau vartojame elektros energiją ir taupome šilumą, keičiasi ir pati visuomenė“, – buvo prieš gerą dešimtmetį rašoma Europos Komisijos kreipimesi į Lietuvos pramonininkus ir vartotojus („Atsinaujinančioji energija“. Europos Komisijos atstovybės Lietuvoje biuletenis, 2009). Šių problemų aktualumas neblėsta ir šiandien, atvirkščiai, klimato kaitos, iškastinių energinių išteklių mažėjimo ir aplinkos taršos problemos tik didėja, todėl išmanyti švarių atsinaujinančių energijos išteklių technologijas privalu kiekvienam būsimam inžinieriui.

Ši mokomoji knyga skirta Vilniaus Gedimino technikos universiteto pirmosios pakopos Mechanikos inžinerijos studijų programos studentams, pasirinkusiems alternatyviosios energetikos specializaciją. Knyga gali būti naudinga ir kitų studijų programų studentams, studijuojantiems dalykus, susijusius su energetika ir šildymu, bei visiems, kurie domisi švariosios energetikos technologijomis.

5

Turn static files into dynamic content formats.

Create a flipbook
Issuu converts static files into: digital portfolios, online yearbooks, online catalogs, digital photo albums and more. Sign up and create your flipbook.