Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Городов Р.В - 151 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

151
8. ГЕОТЕРМАЛЬНАЯ ЭНЕРГЕТИКА
8.1. Тепловой режим земной коры
Под геотермикой (от греческих слов «гео» – земля и «термо» – те-
пло) понимается наука, изучающая тепловое состояние земной коры и
Земли в целом, его зависимость от геологического строения, состава
горных пород, магматических процессов и целого ряда других факто-
ров.
В ядре планеты максимальная температура достигает 4000 °С.
Выход тепла через твердые породы
суши и океанского дна происходит
главным образом за счет теплопроводности (геотермальное тепло) и
реже – в виде конвективных потоков расплавленной магмы или горячей
воды. Средний поток геотермального тепла через земную поверхность
составляет примерно 0,06 Вт/м
2
при температурном градиенте менее
30 °С/км. Этот непрерывный поток тепла обычно сравнивают с анало-
гичными величинами, связанными с другими возобновляемыми источ-
никами и в среднем в сумме составляющими 500 Вт/м
2
. Однако имеют-
ся районы с повышенными градиентами температуры, где потоки со-
ставляют примерно 10…20 Вт/м
2
, что позволяет реализовать геотер-
мальные станции тепловой мощностью 100 МВт/км
2
и продолжительно-
стью срока эксплуатации не менее 20 лет.
Критерием теплового состояния земного шара является поверхно-
стный градиент температуры, позволяющий судить о потерях тепла
Земли. Экстраполируя градиент на большие глубины, можно в какой-то
степени оценить температурное состояние земной коры. Величина, со-
ответствующая углублению в метрах, при котором температура повы-
шается
на 1 °С, называется геотермической ступенью.
В связи с изменением интенсивности солнечного излучения теп-
ловой режим первых 1,5…40 м земной коры характеризуется суточны-
ми и годовыми колебаниями. Далее имеют место многолетние и веко-
вые колебания температуры, которые с глубиной постепенно затухают.
На любой глубине температура горных пород (T) приближенно может
быть определена по формуле
:
,
в
H
h
Tt
σ
+
=+
(8.1)
где
в
t
– средняя температура воздуха данной местности; H – глубина,
для которой определяется температура; h – глубина слоя постоянных
годовых температур;
σ
– геотермическая ступень.

Страницы