Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Gejzery i ich wykorzystanie w elektroenergetyce

Elektrownia geotermiczna Wairakei w Nowej Zelandii
Elektrownia geotermiczna Wairakei w Nowej Zelandii
Stefan Gierlotka

Gejzery to źródła wyrzucające w powietrze gorącą wodę i parę. Występują w obszarach wulkanicznych czerpiąc energię cieplną z rozgrzanych skał magmowych pod powierzchnią ziemi. Otwór erupcyjny gejzeru na powierzchni ziemi jest ujściem wąskiego przewodu skalnego połączonego z bocznymi krętymi kanałami i podziemnymi kawernami. Gromadzą się w nich wody gruntowe, które są ogrzewane ciepłem otaczających skał do temperatury wrzenia.

Gejzery to źródła wyrzucające w powietrze gorącą wodę i parę. Występują w obszarach wulkanicznych czerpiąc energię cieplną z rozgrzanych skał magmowych pod powierzchnią ziemi. Otwór erupcyjny gejzeru na powierzchni ziemi jest ujściem wąskiego przewodu skalnego połączonego z bocznymi krętymi kanałami i podziemnymi kawernami. Gromadzą się w nich wody gruntowe, które są ogrzewane ciepłem otaczających skał do temperatury wrzenia.

Gdy temperatura wrzenia zostaje osiągnięta, część wody zostaje wypchnięta w górę przez powstającą parę do kanału erupcyjnego i wyrzucona na zewnątrz. W wyniku spadku ciśnienia przy ujściu kanału na powierzchni ziemi, spada temperatura wrzenia wody, która zamienia się w parę. Wzmaga to siłę wyrzutu wrzącej wody i pary, która jako fontanna wzbija się na wysokość nawet do 70 m. Po erupcji woda ponownie zaczyna wypełniać podziemne kanały i kawerny, a cykl powtarza się w pewnych odstępach czasu. Gejzery wybuchają z różną częstotliwością, od kilkudziesięciu minut do kilkunastu dni.

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!


Nazwa gejzer pochodzi od nazwy najbardziej znanego gejzeru na Islandii Geysir, co znaczy „Wielki Wytryskiwacz”. Islandzkie słowo „gjósa” znaczy „tryskać, wybuchać”. Pierwsze badania gejzerów przeprowadził na Islandii Lord G. Mackenzie w 1810 roku, który przypuszczał o istnieniu podziemnej komory połączonej z wąską gardzielą gejzeru. Zgromadzona w niej gorąca woda i para pod wpływem ciśnienia jest wyrzucana periodycznie z kanału erupcyjnego. W 1837 roku K. Niddy twierdził, że pod gejzerem znajduje się rozgałęziony system kanałów połączony z głównym kanałem erupcyjnym. W kanałach gromadzi się para wodna, która wyrzuca gwałtownie na zewnątrz wodę, gdy ciśnienie pary przekroczy ciśnienie wytworzone przez słup wody w głównym kanale. Niemiecki chemik Robert Wilhelm Bunsen (konstruktor laboratoryjnego palnika gazowego) w 1846 roku stwierdził, że ciśnienie wytwarza się pod ciężarem słupa wody w przewodzie wylotowym gejzeru, wskutek czego woda posiada temperaturę wrzenia znacznie większą niż 100°C.



Gdy w danym ciśnieniu, którego wartość zależy od wysokości słupa wody w kanale, woda osiągnie temperaturę wrzenia, tworzy się para, która podnosi słup wody i wyrzuca go częściowo na zewnątrz. Przy ujściu kanału na powierzchnię ciśnienie ulega zmniejszeniu, co powoduje gwałtowne przejście wody w parę i gwałtowną erupcję. Badania gorących źródeł i aktywności gejzerów w 1940 roku prowadził Th.Thorkelsson. Stwierdził, że woda w gejzerze zawiera azot i metan, które unosząc się ku górze w strefie niskiego ciśnienia tworzą liczne bańki, podobne do baniek gazowych w odkorkowanej butelce z wodą sodową. W tych bańkach gazowych gromadzi się również para wodna, dzięki czemu silnie zwiększają one swoją objętość. Przy niedużym słupie wody następuje jej zagotowanie i wybuch gejzeru. Największe skupisko gejzerów znajduje się w USA w Parku Narodowym Yellowstone położonym w Górach Skalistych nad rzeką Yellowstone, prawobrzeżnym dopływem Missouri.

Znajduje się tam ponad 200 aktywnych gejzerów. Najbardziej imponującym jest gejzer Old Faihful (Wielki Pedant), który wybucha 22 razy dziennie na wysokość ponad 50 m. Obecnie erupcje następują w odstępach od 50 do 120 minut. Grand Geyser wyrzuca wrzącą wodę na wysokość do 60 m. Erupcje występują dwa razy dziennie w ciągu 12 minut, w seriach po cztery silne wybuchy. Najwyższy gejzer na świecie, Steamboat Geyser (Parostatek), wynosi słup wrzącej wody na wysokość do 90 m. Czasu kolejnej pełnej erupcji nie można przewidzieć (Czytaj więcej na ten temat). Mniejsze wytryski, na wysokość 3 - 12 m, zdarzają się kilka razy dziennie. W Rosji, na Kamczatce, największe zgrupowanie gejzerów występuje w Dolinie Gejzerów położonej około 130 km od Pietropawłowska. Jest tam około 200 gejzerów, w tym cztery gejzery wytryskują na wysokość od 30 do 70 m. Są to gejzery Wielikan (Olbrzym), Fontan (Fontanna), Pierwieniec (Pierworodny), Trojnoj (Potrójny). Wybuchy tych gejzerów występują w różnych odstępach czasu. Przez środek doliny płynie ciepła rzeka Giejziernaja.

W elektrowni typu ORC są dwa obiegi ciepła. Pierwszy obejmuje dopływ wody geotermalnej do wymiennika ciepła. W drugim, obejmującym turbinę, cyrkuluje lekki węglowodór grzany w wymienniku ciepła. W Nowej Zelandii, przez centralne tereny Wyspy Północnej przechodzi szeroki na 40 km pas aktywności geotermicznej. Przecina on wyspę z południowego zachodu na północny wschód – od wulkanu Mt. Taranaki przez Tongariro National Park, Taupo, Rotora aż po White Island, która jest wierzchołkiem podmorskiego, ciągle czynnego wulkanu. W rejonie geotermalnym na głębokości 1000 m pod ziemią, panuje temperatura około 280°C. Elektrownia geotermiczna Wairakei o mocy 153 MW wykorzystuje parę wodną pozyskiwaną z około 200 odwiertów, których głębokość dochodzi do 1500 m. Woda geotermalna o temperaturze 260°C jest doprowadzana do rozprężacza pary, gdzie wytwarza się około 1400 ton pary w ciągu godziny. Para przesyłana jest do turbin elektrowni rurociągami o średnicy 1000 mm z prędkością przepływu około 200 km/h. W Nowej Zelandii 7% energii elektrycznej jest wytwarzana w elektrowniach geotermicznych, 75% energii w elektrowniach wodnych, a pozostałe 18% w elektrowniach opalanych węglem, mazutem i gazem. Elektrownie geotermiczne znajdują się tylko na Wyspie Północnej, a wodne na Wyspie Południowej, w rejonie Alp Nowozelandzkich. Wyspę Północną od Wyspy Południowej dzieli Cieśnina Cooka, przez którą poprowadzono podwodny wysokonapięciowy kabel elektroenergetyczny. Przesył energii z Wyspy Południowej na Północną odbywa się prądem stałym.

literatura

  1. S. Gierlotka, Geotermiczne elektrownie Islandii, „elektro.info” 4/2008.
  2. K. Maślankiewicz, Wulkany i człowiek, WSiP, Warszawa 1976.
  3. W. Mizerski, Geologia dynamiczna, PWN, Warszawa 2000
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2009

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Weź udział w konkursie, zdobywaj wiedzę i atrakcyjne nagrody! »

Liga specjalistów - konkurs

Jesteś profesjonalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Jesteś uczniem lub studentem kierunku technicznego?
czytam dalej »

 


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania »?

Słupy oswietlenia zewnętrznego - na co zwrócić uwagę przy wyborze? »

Ranki łączniki gniazdka Szynoprzewody - małe i średnie instalacje
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia ulicznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

automatyka przemysłowa elektronika
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Energetyka wiatrowa w Polsce wady i zalety?

ograniczniki konwersja energii elektryczne
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) czytam więcej » Udział odnawialnych źródeł energii w Polsce stanowi około 14% całkowitej produkcji energii elektrycznej, z czego energetyka wiatrowa stanowi obecnie ponad... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Pobierz darmowy ebook i usprawnij instalacje przewodów »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać szafy sterownicze
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...

Aktywny Filtr Harmonicznych firmy Rabbit

Aktywny Filtr Harmonicznych Małej Mocy – zapewnia dynamiczną kompensację mocy biernej oraz redukcję harmonicznych prądu w celu poprawienia efektywności energetycznej odbiorców energii,...
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl