了解地热能

在当今可用的可再生能源中，地热能是最常见的能源之一。它是在地表下产生的热量，由水和/或蒸汽带到地表。地热能被广泛用于加热和冷却目的，或被用于生产清洁电力。今天，您将了解地热能的定义、应用、图表、历史、工作、优点和缺点。您还将了解地热能是如何产生的，以及它是如何工作的。

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什么是地热能？

地热能是在地球上产生和储存的热能。 “地热”这个词的希腊词根是 γη（geo），意思是地球，和 θερμος（thermos），意思是热。它是在地表下产生的可再生能源，通过水和/或蒸汽输送到地表。热能是决定物质温度的能量。因此，它被称为热能。

地壳的地热能来源于地球的原始形成以及物质的放射性衰变和地球形成过程中的持续热量损失。最后，地热能是一种能量转换形式，其中从地球内部获取热能并将其用于烹饪、沐浴、空间供暖、发电等用途。

在地热能的简史中，早在一万年前，美洲原住民就已经用地热能做饭了。在古代，希腊人和罗马人使用温泉加热的浴池。至于空间供暖，1 ^st 时期的罗马庞贝城 世纪 CE，使用地热能。它最初仅限于可以使用热水和蒸汽的场所。

地热能的应用

地热能的使用在 20 多个国家很普遍。美国被记录为世界上最大的地热能源生产国。他们拥有加州最大的地热田The Geysers，占地117平方公里，形成22座发电厂，装机容量超过1.5GW。

自 1907 年以来，冰岛也充分利用地热能，将自己描述为地热能的“先驱”。超过 25% 的能源来自五个地热发电厂。他们之所以成功，是因为该国有600个温泉和200个火山。地热能的应用可分为直接利用、地热热泵和发电三类。

直接使用：

地热能的直接使用涉及使用来自地下的热水，而不需要任何其他热源。地热资源直接处于低温状态，大约在50~150℃ ⁰ C（122 和 302 °F）。低温地热水和蒸汽已被用于加热单个建筑物和整个区域，其中许多建筑物从中央供应源加热。此外，大多数游泳池、温室、温泉浴场和水产养殖池的浴池（治疗）设施都使用地热资源加热。直接利用地热能的其他常见应用包括烹饪、干燥水果、蔬菜和木材等工业用途、牛奶巴氏杀菌和大规模融雪。

地热热泵

地热热泵 (GHP) 用于在冬季为建筑物供暖，在夏季为建筑物降温。他们利用了在地表前 300 米（1000 英尺）内获得的相对稳定的中等温度条件。大多数 GHP 温度位于地球表面 6 米（约 20 英尺）的较浅深度。因此，当气温低于地面温度时，热量可用于在冬季为建筑物取暖。同样，在夏季，暖空气从建筑物中抽出并在地下循环，在那里失去大部分热量并返回。

发电

地热能用于根据温度和流体（蒸汽）流量发电。地热发电厂以三种方式发电。这三种不同的设计控制用于驱动发电机的行为。在每个过程结束时产生的多余水蒸气被冷凝并返回地面，在那里重新加热以备后用。这就是为什么地热能被认为是一种可再生能源。

见下图

地热能的工作原理

地热能的工作原理不太复杂，很容易理解。首先，让我解释一下地热能是如何产生的。深达一英里或更深的井被挖掘到地下水库中，以便获得地热资源。这些资源可以通过自然产生的热量、岩石和水的渗透性来开发。此外，增强的地热系统，通过水力增产过程增强或创造地热资源。这些地热资源进一步用于驱动与发电机相连的涡轮机。

观看下面的视频，了解地热能是如何产生的：

地热能的工作可能会根据其最终应用而有所不同。我前面提到了地热能的三种基本利用方式。在这里，我将解释地热能如何用于发电。地热发电厂有三种不同的设计；干蒸汽、闪蒸和二元。

干蒸汽：

干蒸汽设计直接从地下裂缝中获取蒸汽来驱动涡轮机。加热后的水蒸气直接流入驱动发电机的涡轮机中。

闪光植物：

闪蒸厂从地下抽取高压热水，并将其与较冷的低压水混合。反过来，这会产生用于驱动涡轮机的蒸汽。加压的高温水从地表下方抽入称为闪蒸罐的地表容器中。这是压力突然降低导致液态水闪蒸或蒸发成蒸汽的地方。然后使用闪光灯为涡轮发电机组供电。最后，

二元循环：

二元循环发电厂采用由二次工作流体（如氨和碳氢化合物）驱动的阀杆，这些流体包含在一个封闭的管道回路中，为涡轮发电机组提供动力。在这个过程中，地热热水通过一组不同的管道被抽出，储存在热水中的大部分能量通过热交换器转移到工作流体中。然后工作流体蒸发并通过涡轮机以使其旋转。然后再冷凝并通过管道返回热交换器。

地热能的优缺点

优点：

以下是地热能在其各种应用中的优势。

• 比化石燃料等传统燃料来源更环保。
• 地热能是可再生能源，可持续数十年。
• 地热能被广泛使用。
• 它是可持续、稳定和可靠的能源。
• 能源可直接用于加热和冷却。
• 不需要燃料。
• 新技术改进了能源生产过程，使其发展迅速。
• 其功率输出很容易预测。

缺点：

尽管地热能具有良好的优点，但仍然存在一些限制。以下是地热能在其各种应用中的缺点。

• 地点有限制，即地热发电厂必须建在能源可及的地方。
• 由于一些储存在地下的气体被释放到大气中而导致的环境副作用。
• 地热能会因挖掘导致地球结构发生变化而引发地震。
• 地热发电厂的制造成本高。
• 地热能流体的高可持续性需要更快地泵回地下水库。

结论

地热能是在地表下产生的可再生能源，通过水和/或蒸汽输送到地表。热能是决定物质温度的能量。因此，地热能被称为热能。地热能的应用可分为三类：直接利用、地热热泵和发电。这就是本文的全部内容，其中地热能的定义、应用、图表、历史、工作、优缺点。我还研究了地热能是如何产生的，以及它是如何工作的。

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