Возобновляемые источники энергии. Расчет, виды и задачи геотермальной электростанции - Курсовая работа

В настоящее время известно, что запасы многих органических источников энергии истощаются в огромных объемах на протяжении многих столетий. Огромной проблемой становятся исследования в области влияния выбросов продуктов сгорания и переработки в атмосферу и другая деятельность человечества в пользу удовлетворения потребностей в энергии планеты. Непрерывное увеличение энергопотребления усиливает загрязнение окружающей среды. Помимо загрязнения резкое сокращение органического топлива становится угрозой для жителей Земли. Использование “чистой” энергии может вывести человечество на более высокую ступень развития и понимания процессов окружающего мира.Большая часть ресурсов Земли значительно истощена. Новые разрабатываемые месторождения в целом не изменяют ситуацию в природе, а лишь оттягивают неминуемый исход. Энергетика находится на первом месте в употреблении и преобразовании.Разница между видами топлива состоит в том, что эти химические элементы содержатся в топливе в разном объеме. Элементы, из которых состоит топливо, делятся на две группы. Сера является горючим веществом и при горении выделяет определенное количества тепла, но ее присутствие в топливе нежелательно, так как при горении серы выделяется сернистый газ, который переходит в нагреваемый металл и ухудшает его механические свойства. Количество тепловой энергии, которое выделяет топливо при горении, измеряется калориями. Количество тепла (калорий), которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или при сгорании 1 м3 газообразного топлива, называется теплотворной способностью топлива или теплотой сгорания топлива.Большая часть разрабатываемой техники и различных устройств питаются электроэнергией, которую, в свою очередь, необходимо добывать. Как известно, в основе производства тепловой и электрической энергии лежит процесс сжигания ископаемых энергоресурсов - угля, нефти или газа, а в атомной энергетике - деление ядер атомов урана и плутония при поглощении нейтронов. Органические ископаемые ресурсы, даже при вероятном замедлении темпов роста энергопотребления, будут в значительной мере израсходованы в самом ближайшем будущем. Отметим также, что при сжигании ископаемых углей и нефти, обладающих сернистостью около 2,5%, ежегодно образуется до 400 млн. тонн сернистого газа и окислов азота, что составляет 70 кг вредных веществ на каждого жителя Земли в год. Таким образом, сокращение потребления и экономичность полезных ископаемых не сможет помочь избежать энергетической и экологической катастрофы.Альтернативная энергетика основана на использовании возобновляемых источников энергии.Как было сказано, АИЭ имеют различные типы и характеристики добычи и преобразования энергии. В качестве механической энергии выступает энергия Солнца, ветра, приливов и других естественных природных источников энергии.Геотермальная электростанция является такой электростанцией, которая вырабатывает электрическую энергию из тепловой энергии подземных источников.К настоящему времени уже не новость, что наша планета содержит в себе запасы тепла во внутренних толщах коры. Как и многие другие источники энергии геотермальная энергия является “чистой” энергией, то есть не приносит столь существенный вред при добыче и переработке по отношению к классическим “загрязнителям” планеты. В Италии, в районах Ландерелло, Монте-Амиата и Травеле, работают 11 таких станций общей мощностью 384 МВТ. Гео ТЭС действуют также в США (Калифорния, Долина Больших Гейзеров), Исландии (у озера Миватн), Новой Зеландии, Мексики и Японии.Среди источников геотермальной энергии можно выделить сухую нагретую породу, магму и горячие подземные воды. Сухая нагретая порода - Для того, чтобы использовать энергию в геотермальных электростанциях, содержащуюся в сухой скальной породе, воду при высоком давлении закачивают в породу. Таким образом, расширяются существующие в породе изломы, и создается подземный резервуар пара или горячей воды. Несмотря на то, что небольшие объемы магмы находятся на доступных глубинах, практические методы получения энергии из магмы находятся на стадии разработки. Горячие, находящиеся под давлением, подземные воды, содержащие растворенный метан.Существует несколько способов получения энергии на ГЕОЭС: - прямая схема: пар направляется по трубам в турбины, соединенные с электрогенераторами; непрямая схема: аналогична прямой схеме, но перед попаданием в трубы пар очищают от газов, вызывающих разрушение труб; смешанная схема: аналогична прямой схеме, но после конденсации из воды удаляют не растворившиеся в ней газы. бинарная схема: в качестве рабочего тела используется не термальная вода или пар, а другая жидкость, имеющая низкую температуру кипения. Термальная вода пропускается через теплообменник, где образуется пар другой жидкости, используемый для вращения турбины.Наша геотермальная электростанция состоит из двух турбин: - первая работает на насыщенном водяном паре, полученном в расширителе. вторая работает на насыщенном паре хладона R11, который испаряется за счет

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СУЩЕСТВУЮЩИЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

1.1 ТИПЫ ТОПЛИВА

1.2 ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ И СУЩЕСТВОВАНИЯ ЭНЕРГЕТИКИ

2. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

2.1 ТИПЫ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ И ИХ РАЗВИТИЕ

3. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

3.1 ЧТО ТАКОЕ ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ

3.2 ИСТОЧНИКИ И СПОСОБЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ

3.3 ПРИНЦИП РАБОТЫ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

3.4 РАСЧЕТ ГЕОТЕРМАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА