Список форумов Форум космопорта Форум космопорта
Космос и все, что с ним связано...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Энергетика Земли
На страницу 1, 2, 3  След.
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 21 Авг 2010 [10:01]    Заголовок сообщения: Энергетика Земли Ответить с цитатой

Эта тема уже неоднократно обговаривалась, но захотелось ее конкретизировать.
Предлагаю для потребностей людей использовать только внутреннее тепло Земли. Во всех городах и поселках и в ближайших к ним местах
понабурить скважин, прямо рядом с домами, глубиной 1.5- 2 км диаметром около 15 см и расстояние между соседними скважинами 10 - 15 метров. В трубу скважины опускается витая пара труб до глубины примерно 1 км обе трубы теплоизолированы, а дальше можно одну оставить в теплоизоляции, а другую без. Внизу и вверху трубы соединены между собой, в трубах будет циркулировать теплоноситель, например вода. Так каждая скважина будет играть роль теплообменника передавая тепло слоев Земли наверх. Вверху трубы теплопроводов подземными коммуникациями соединены между собой и тепло из них используется либо для отопления каждого дома, либо в теплоэлектростанциях для выработки электричества.
При этом когда вся площадь поверхности города будет пронизана такими скважинами то со временем появятся такие преимущества:
1. Непосредственное использование тепла .
2. Получения электричества из тепла
3. Трубы скважин будут играть роль своеобразной арматуры,
что сделает поверхность почвы более прочной.
4. Постепенно в местах отбора тепла под городами, а в будующем и
со всей поверхности Земли земная кора будет охлаждаться
становится толще и повысится ее сейсмическая стабильность.
5. Станет чище экология, так как можно будет позакрывать
топливные и атомные тепло и электростанции.
6. Использование этого вида энергетики можно везде и она не
зависит от погодных условий. Только в зонах с вечной мерзлотой
нужно будет сильнее теплоизолировать верхнюю часть скважины.
7. Простота создание скважин даже в обжитых и густозаселенных
местах без демонтажа старых построек.
При этом в отдаленном будующем по мере остывания верхних слоев земной коры надо будет только углублять скважины. Скважины можно будет сверлить прямо рядом с жилым домом с наклоном под дом.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Germeticus
Новичок


Зарегистрирован: 25.09.2008
Сообщения: 37

СообщениеДобавлено: 22 Авг 2010 [15:45]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

1. На глубине 1 км температура может быть и 15 градусов Цельсия (Кольская скважина). Надо копать глубже.
2. Использовать перепад температур между поверхостью земли и слоями на глубине километров 7 затруднительно.
На этом можно было бы и остановиться, но еще одно обстоятельство
3. Земля в этих местах будет охлаждаться, а поток тепла из недр очень слаб 0.05 Ватт на кв.м.

В очень далекой переспективе может быть выгодней будет строить подземные города, чтобы уменьшить издержки на отопление. Естественно, что экосистемы таких городов должны быть почти замкнуты.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 22 Авг 2010 [22:13]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Germeticus писал(а):
1. На глубине 1 км температура может быть и 15 градусов Цельсия (Кольская скважина). Надо копать глубже.
2. Использовать перепад температур между поверхостью земли и слоями на глубине километров 7 затруднительно.
На этом можно было бы и остановиться, но еще одно обстоятельство
3. Земля в этих местах будет охлаждаться, а поток тепла из недр очень слаб 0.05 Ватт на кв.м.
В очень далекой переспективе может быть выгодней будет строить подземные города, чтобы уменьшить издержки на отопление. Естественно, что экосистемы таких городов должны быть почти замкнуты.

Согласен в некоторых местах прийдется скважины делать глубже. Но
обычно на глубине 1-2 км температура равна 40-60C. Тепло будет забираться с длины трубы скважины 0.5- 1 км площадь поверхности будет приличная. Возможно вы считаете естественный поток тепла из недр 0.05 Вт на кв. м у нас же принудительный- теплоносителем и думаю он получится гораздо больше с кв.метра. Можно конечно посчитать для температур 60-80C и площади теплообмена 200-300 кв.м на одну скважину, но в формулах я не силен. Возможно скважины понадобятся глубиной 2-5 км для большего потока энергии или увеличения количества скважин.На глубине 5 км температура пород будет около 150C.
Подземные города конечно можно будет строить, но скважину пробурить будет и легче и быстрее и уже сейчас, а не ждать далекого будующего.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Germeticus
Новичок


Зарегистрирован: 25.09.2008
Сообщения: 37

СообщениеДобавлено: 23 Авг 2010 [23:51]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Малая разница температур, малые потоки энергии. Например поток энергии от Солнца больше в 100 раз и разница температур значительно выше. Не забываем о гидравлических потерях, когда будем гонять воду туда сюда. Себестоимость конечно всех этих скважин с теплоизоляцией...

На мой взгляд конечно не вечный двигатель, но в хвосте рейтинга способов добычи энергии Very Happy Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 24 Авг 2010 [08:46]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Germeticus писал(а):
Малая разница температур, малые потоки энергии. Например поток энергии от Солнца больше в 100 раз и разница температур значительно выше. Не забываем о гидравлических потерях, когда будем гонять воду туда сюда. Себестоимость конечно всех этих скважин с теплоизоляцией...

На мой взгляд конечно не вечный двигатель, но в хвосте рейтинга способов добычи энергии :D :D

Я пологаю, специально насосами качать воду не прийдется- будет естественная конвекция. Все гидравлические потери перейдут в тепло которое мы и используем. Частично только потеряем тепло от плохой теплоизоляции, но и оно зря не пропадет пойдет на разогрев околоскважной породы, будет своеобразная аккумуляция тепла. Солнечная энергетика сильно зависит от сезонности , погоды, от местарасположения- полярной ночью она бесполезна, солнечные панели занимают много полезной площади земной поверхности, требуют постоянной чистки от пыли и осадков, что сильно ее удорожает. А чтоб зимой отопить дом достаточно и 50C теплоносителя. Конечно постоянный поток тепла из мантии незначительный у меня больше расчет на отбор тепла от большого объема земной породы, а по мере охлаждения углубляем скважину и снова интенсивно отбираем тепло с большого объема. Думаю одной скважины будет достаточно, чтоб несколько лет обогревать жилой
3 комнатный дом. Надо считать , но мне это сложно.
Меня удивляют люди живущие возле вулкана и всегда ждущие его извержения. А если бы они длительно использовали его тепло через скважины, то он быстрее бы остыл и никогда не проснулся бы. Но тут конечно нужен точный расчет, чтоб скважиной не спровоцировать новое извержение.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Germeticus
Новичок


Зарегистрирован: 25.09.2008
Сообщения: 37

СообщениеДобавлено: 24 Авг 2010 [10:49]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Стоимость бурения скважины 2.3 млн долларов для глубины 2.8 км.
Скважин нужно две как минимумом.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 24 Авг 2010 [21:34]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Germeticus писал(а):
Стоимость бурения скважины 2.3 млн долларов для глубины 2.8 км.
Скважин нужно две как минимумом.

Думаю у нас поссовках стоимость скважин будет гораздо дешевле.
У капиталистов для сверглубоких:
Наглядное представление о современной сверхглубокой скважине и ее оборудовании можно получить на примере одной из самых глубоких в мире скв. 1-Бейден, пробуренной в штате Охлакома. Глубина скважины 9159 м. Бурение началось в 1970 г. и продолжалось 1,5 года. Высота буровой вышки - 43,3 м, грузоподъемность - 908 т. Мощность буровой лебедки 2000 кВт, а каждого из двух буровых насосов - 1000 кВт. Общая емкость наземной циркуляционной системы для глинистого раствора 840 м\ Устье скважины оборудовано противовыбросовой арматурой, рассчитанной на давление 105,5 МПа.
Конструктивно скважина состоит из шахтного направления диаметром 0,9 м до глубины 18 м, кондуктора диаметром 0,5 м до глубины 1466 м, обсадных труб до глубины 7130 м и эксплуатационных колонн. Всего на скважину было израсходовано около 2200 т стальных обсадных труб, 1705 т цемента и 150 алмазных долот. Полная стоимость проводки скважины составила 6 млн. долларов.

При массовом поточном бурении стоимость еще больше упадет.
Конечно понадобится помощь государства мелкий частник такое сам не осилит. Но думаю стоимость какой нибудь атомной теплоэлектростанции обойдется гораздо дороже, чем несколько сот скважин.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Germeticus
Новичок


Зарегистрирован: 25.09.2008
Сообщения: 37

СообщениеДобавлено: 24 Авг 2010 [21:38]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Стандартная цена для России, взята со специализированного сайта. Если организовать тендер, то может процентов 20 можно отбить.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 24 Авг 2010 [21:57]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Germeticus писал(а):
Стандартная цена для России, взята со специализированного сайта. Если организовать тендер, то может процентов 20 можно отбить.

Эти цены наверное для отдаленных районов Сибири с доставкой на место всего оборудования. В промышленных городах все получится дешевле. Но всеравно, атомная теплоэлектростанция получится дороже и экологически вреднее.
Думаю одна скважина даст 100-150 кВт тепловой мощности. Прикидываю по аналогии с системой отопления многоквартирного дома.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 31 Авг 2010 [15:17]    Заголовок сообщения: Re: Энергетика Земли Ответить с цитатой

vasanov писал(а):

Предлагаю для потребностей людей использовать только внутреннее тепло Земли. Во всех городах и поселках и в ближайших к ним местах
понабурить скважин, прямо рядом с домами, глубиной 1.5- 2 км


Хм. Если не скважины - а шахты. Диаметром метров этак в 6-10. Для копания - использовать дешевый труд заключенных, коих в каждом городе - тысячи. 6 смен по 4 часа зеков. Скорость проходки - ну гдето 1 метр в сутки. 2км рубеж - будет пройден за 5,5 лет.

Копать кирками, лопатами, отбойными молотками. Twisted Evil Итого будем исеть где то через 10 лет приличную геотермальную станцию.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 31 Авг 2010 [21:42]    Заголовок сообщения: Re: Энергетика Земли Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):
Хм. Если не скважины - а шахты. Диаметром метров этак в 6-10. Для копания - использовать дешевый труд заключенных, коих в каждом городе - тысячи. 6 смен по 4 часа зеков. Скорость проходки - ну гдето 1 метр в сутки. 2км рубеж - будет пройден за 5,5 лет.
Копать кирками, лопатами, отбойными молотками. :twisted: Итого будем исеть где то через 10 лет приличную геотермальную станцию.

Если вы серьезно, то стенки шахты нужно будет укреплять и постоянно поддерживать в рабочем состоянии.А труба скважины не требует дополнительных текущих ремонтов особенно если она из долговременных материалов типа оцинкованного железа, дюралюминия, а может и из полимеров. Ну и шахты не укреплят , а ослабят почву, да и отвалов будет много. Во дворе жилого дома шахту не выкопать, а скважины пробурить можно. Кстати если при бурении скважин использовать электричество, то наверное бурение обойдется дешевле, чем с дизельным приводом. А насчет использования дешевого труда зеков - это мысль.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Germeticus
Новичок


Зарегистрирован: 25.09.2008
Сообщения: 37

СообщениеДобавлено: 31 Авг 2010 [22:27]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

vasanov писал(а):

Думаю одна скважина даст 100-150 кВт тепловой мощности. Прикидываю по аналогии с системой отопления многоквартирного дома.

Давайте посчитаем. Один квадратный метр дает 0.05 Вт. Значит, одна скважина по вашим расчетам будет забирать энергию с 3 000 000 м^2, это 3 км^2. У меня есть подозрения, что земля не столь теплопроводна, как вам хочется Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 01 Сен 2010 [09:07]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Germeticus писал(а):
Давайте посчитаем. Один квадратный метр дает 0.05 Вт. Значит, одна скважина по вашим расчетам будет забирать энергию с 3 000 000 м^2, это 3 км^2. У меня есть подозрения, что земля не столь теплопроводна, как вам хочется :D

Я встречал разные величины потока тепла из недр от 0.1 до 0.06 Вт.
Мало конечно. Действительно 100-150 кВт с одной скважины не получим, получаются только десятки ватт. Надо делать скважины и глубже и большего диаметра.
Не очень Земля хочет свое тепло отдавать.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 01 Сен 2010 [12:46]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu
Рецепт с зеками - нашему метрострою! Laughing

Цитата:
Один квадратный метр дает 0.05 Вт

Слава Науке! Хоть кто-то здесь здраво мыслит. Теперь ещё вспомним, какой КПД у солнечных батарей и солнечную постоянную? (Чтобы отцепиться от скважин)
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 01 Сен 2010 [18:43]    Заголовок сообщения: Re: Энергетика Земли Ответить с цитатой

vasanov писал(а):
Во дворе жилого дома шахту не выкопать


Достаточно чуть-чуть подредактировать СНиП, чтобы разрешить жить ниже уровня земли и можно весь дом построить в виде шахты. А это экономия площади (километровая шахта это 280 этажей -- 16 домов, то есть большой такой микрорайон, около 10 гектар поверхности, котрые можно под парки пустить), безопасность в случае применения ЯО -- каждый дом придётся уничтожать отдельно, что дорого, ни и высокие технологии, опять-таки, опыт который можно будет масштабировать на другие планеты.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 02 Сен 2010 [10:39]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Непризнанный Гений
Вы в шахте-то были хоть раз?
Забыли несколько "мелочей".
1. Горное давление.
2. Постоянное проветривание.
3. Освещение.
4. Грунтовые воды.
5. Система транспорта.
6. Контроль климата.
Если учесть хотя бы эти "мелочи" - Бурдж Дубай покажется гораздо более перспективным решением.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 02 Сен 2010 [22:34]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Так как отдача тепла с метра площади в недрах мала, то я вижу выход в увеличении площади теплообмена. Тоесть бурится скважина
до глубины приемлемой температуры. Затем туда опускаются тонкие дисковые фрезы делающие в стороны от скважины лучевидные пропилы, которые потом заполняются хорошим теплоносителем, например заливается под давлением алюминий и так постепенно все это до граничной глубины. В конце получим результат. На глубине от скважины будут расходиться тонкие алюминиевые пластины радиаторы, которые увеличат площадь теплообмена, ну а в центре останутся те же две трубы с водой теплоносителем. Так можно в десятки и сотни раз увеличить площадь теплообмена каждой скважины, что позволит достичь выхода на поверхность десятков киловатт тепловой мощности с одной скважины.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Boo
Модератор


Зарегистрирован: 06.10.2006
Сообщения: 2160
Откуда: Донецк

СообщениеДобавлено: 03 Сен 2010 [10:12]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Цитата:
туда опускаются тонкие дисковые фрезы делающие в стороны от скважины лучевидные пропилы

Вы в эти пропилы собрались теплообменные трубки засовывать? А пост выше читали? Горное давление! На глубине 1 км - 2.5 тысячи тонн на квадратный метр! Я своими глазами видел, как арочную крепь в рельс толщиной в лепёшку сжимает!
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
vasanov
Ветеран


Зарегистрирован: 05.05.2009
Сообщения: 1978

СообщениеДобавлено: 03 Сен 2010 [12:08]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Boo писал(а):
Цитата:
туда опускаются тонкие дисковые фрезы делающие в стороны от скважины лучевидные пропилы

Вы в эти пропилы собрались теплообменные трубки засовывать? А пост выше читали? Горное давление! На глубине 1 км - 2.5 тысячи тонн на квадратный метр! Я своими глазами видел, как арочную крепь в рельс толщиной в лепёшку сжимает!

Нет в пропилы под давлением заливается алюминий. Когда он остынет в разрезе получится звездочка *, где лучи - это пластины из алюминия. А в центре труба скважины и у нее внутри две теплообменные трубы. По длине скважины пропилы будут наращиваться постепенно. Допустим пробурили скважину на 5 м , вынули бур, ввели туда фрезы сделали лучевидные пропилы, залили алюминий, подпресовали пока он жидкий, остудили, затем снова ввели бур снова пробурили 5 м , опять пропилили лучи, залили алюминий и так постепенно получится скважина с расходящимися в сторону лепестками-листами алюминия. Думаю пропилы достаточно делать на расстояние 5-6 м от скважины и толщина луча около 10-30 мм , ну и таких лучей сделать штук 8. Скорее всего это все прийдется делать на глубинах 3- 5-7 км, где уже приемлимая температура недр и породы скорее всего гранитные или базальтовые.
Конечно это все обойдется дорого. Но моя основная цель побыстрее остудить недра Земли. Ведь у сплошной твердой планеты не будет ни вулканов, ни землетрясений. Ну и попутно еще и энергию получим.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Kuasar
Администратор


Зарегистрирован: 15.02.2005
Сообщения: 1072
Откуда: Минск

СообщениеДобавлено: 03 Сен 2010 [19:20]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

vasanov писал(а):
моя основная цель побыстрее остудить недра Земли.


Гы...

vasanov писал(а):
Ведь у сплошной твердой планеты не будет ни вулканов, ни землетрясений. Ну и попутно еще и энергию получим.


А еще у сплошной твердой планеты не будет магнитного поля... Не уверен, что вы особо обрадуетесь жизнт на такой планете.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Посетить сайт автора
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей Часовой пояс: GMT + 2
На страницу 1, 2, 3  След.
Страница 1 из 3

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах