Sistemas de Energia hidrotérmica

 

Foto de usina de energia geotérmica.

Usina de energia geotérmica no Vale Imperial, Califórnia.

Existem três tecnologias de plantas de energia geotérmica  que está sendo usado para converter fluidos hidrotermais em eletricidade.As tecnologias de conversão são o vapor seco , de flash , e de ciclo binário . O tipo de conversão utilizado depende do estado do fluido (seja de vapor ou água) e sua temperatura. Plantas de  vapor seco  foram os primeiros tipo de centrais geotérmicas de geração construída. Eles usam o vapor do reservatório geotérmico como se trata de poços, e encaminhão diretamente através da turbina / gerador de unidades para produzir eletricidade. Plantas de vapor flash são o tipo mais comum de usinas de geração de energia geotérmica em funcionamento hoje. Eles usam água a temperaturas superiores a 360 ° F (182 ° C), que é bombeado sob alta pressão para o equipamento de geração na superfície. Ciclo binário usinas de geração de energia geotérmica diferem de vapor seco e sistemas de flash Vapor em que nunca a água ou vapor do reservatório geotérmico entra em contato com as unidades de turbina / gerador.

 

Foto de usinas seca vapor.

Plantas vapor seco de energia no The Geysers em Califórnia.

Plantas de vapor usar fluidos hidrotermais que são principalmente vapor. O vapor vai directamente para uma turbina, que aciona um gerador que produz eletricidade. O vapor elimina a necessidade de queimar combustíveis fósseis para operar a turbina. (Também eliminando a necessidade de transportar e armazenar combustíveis!) Este é o mais antigo tipo de usina de energia geotérmica. Foi usado pela primeira vez em Lardarello na Itália em 1904, e ainda é muito eficaz. Tecnologia a vapor é usado hoje no The Geysers no norte da Califórnia, a maior fonte mundial única de energia geotérmica. Essas plantas emitem apenas vapor em excesso e quantidades muito menores de gases.

Ilustração de uma planta seca a vapor - o vapor Geothermal sobe do reservatório através de um poço de produção.  O vapor gira uma turbina, que aciona um gerador que produz eletricidade.  O excesso de vapor condensa a água, que é colocada de volta para o reservatório através de um poço de injeção.

Power Flash Plantas Vapor

Fluidos hidrotermais superior a 360 ° F (182 ° C) pode ser usado em plantas de flash para produzir eletricidade. A aplicação de líquido em um tanque realizada a uma pressão muito menor do que o fluido, fazendo com que alguns dos fluidos para vaporizar rapidamente, ou "flash". O vapor então aciona uma turbina, que aciona um gerador. Se há restos de líquido no tanque, ele pode ser brilhou novamente em um segundo tanque para extrair ainda mais energia.

Ilustração de uma Usina de Vapor Flash - água geotérmica pressurizada quente sobe do reservatório através de um poço de produção.  A água entra um tanque flash onde ele despressuriza e flashes ao vapor.  O vapor então gira a turbina, que aciona um geneator que cria eletricidade.  O excesso de vapor condensa a água, que é colocada de volta para o reservatório através de um poço de injeção.

 Ciclo Bináio de Usinas

Áreas mais geotérmica conter moderada temperatura da água (abaixo de 400 ° F).A energia é extraída a partir destes fluidos nas plantas binário do ciclo de poder.Fluido geotérmico quente e um fluido (daí, "binário") secundária com um ponto de ebulição muito mais baixo do que passar a água através de um trocador de calor.O calor do fluido geotérmico faz com que o fluido secundário a piscar ao vapor, que então aciona o turbinas. Porque este é um sistema de loop fechado, praticamente nada é emitido para a atmosfera. Moderada temperatura da água é de longe o recurso mais comum geotérmica, e usinas de energia geotérmica mais no futuro será binários centrais de ciclo.

Ilustração de uma planta Binary Power Cycle - Ilustração de uma usina de ciclo de binário.  Água quente geotérmica sobe do reservatório através de um poço de produção.  A água quente passa por um trocador de calor que está conectado a um tanque contendo um líquido de hidrocarboneto secundário.  A água quente aquece o fluido, que se transforma em vapor.  O vapor gira uma turbina, que aciona um gerador que produz eletricidade.  A água quente continua volta para o reservatório através de um poço de injeção.  Este sistema de circuito fechado não produz emissões.

O Futuro da Energia Elétrica Geotérmica

Vapor e reservatórios de água quente são apenas uma pequena parte do recurso geotérmico. Magma da Terra e rocha quente e seca irá fornecer energia barata, limpa e quase ilimitada assim que se desenvolver a tecnologia para usá-los. Nesse meio tempo, porque eles são tão abundantes, plantas binarias de moderada temperatura poderão ser os geradores de energia mais comuns 

Antes da eletricidade geotérmica pode ser considerada um elemento-chave da infra-estrutura de energia dos EUA, ele deve tornar-se competitivo com as formas tradicionais de energia. O Departamento de Energia dos EUA está trabalhando com a indústria geotérmica para alcançar US $ 0,03 a US $ 0,05 por kilowatt-hora.Acreditamos que o resultado será cerca de 15.000 megawatts de nova capacidade na próxima década.

fonte: http://www1.eere.energy.gov/geothermal/powerplants.html

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