- Katılım
- 23 Ocak 2016
- Konular
- 8,370
- Mesajlar
- 18,423
- Online süresi
- 4mo 20d
- Reaksiyon Skoru
- 4,085
- Altın Konu
- 0
- Başarım Puanı
- 506
- MmoLira
- 254
- DevLira
- 0
ROHAN2 WORLD 1-120 TR TİPİ OFFICIAL YOHARA, BALATHOR VE AMON! 80. GÜNÜNDE! +10.000 ONLİNE! HİLE VE BOT %100 ENGELLİ HEMEN TIKLA!
Jeotermal enerji en geniş anlamda yerkürenin sahip olduğu doğal ısı olarak tanımlanabilir. Kızgın kuru kaya (Hot Dry Rock – HDR) tipi jeotermal kaynak dışında tüm jeotermal kaynakların oluşması için dört şartın yerine gelmesi gerekmektedir.
1. Bir ısı kaynağı: Bu ısı kaynağının bir magma kütlesi olmasının yanısıra (> 600 °C),
düşük sıcaklıklı rezervuar sistemlerinde olduğu gibi yerkürenin normal sıcaklığı da
olabilir. Yerküre sıcaklığı ortalama olarak 3 °C/100 m gibi bir jeotermal gradyanla
artmaktadır. Bu nedenle yerin günümüz teknolojisiyle erişilebilecek derinliklerinde
70-100 °C gibi sıcaklıklara ulaşmak mümkündür.
2. Isıyı taşıyacak olan bir akışkan: Bu akışkan çoğunlukla yerin derinliklerine sızmış
yağmur suları olmaktadır.
3. Geçirgen ve/veya çatlaklı bir rezervuar kayacı.
4. Geçirgen olmayan bir örtü kaya, ile ideal bir jeotermal rezervuarın oldukça basit fakat etken bir grafik gösterimi sunulmaktadır.
Jeotermal sistemler dört ana başlık altında sınıflandırılabilirler: buhar ağırlıklı (kuru
buhar); sıvı ağırlıklı (sıcak su); jeo-basınçlı sıcak oluşumlar (geopressured) ve HDR. Bu sistemleri kısaca tanıtacak olursak:
Buhar ağırlıklı sistemler: Bu sistemler yeryüzünde çok az bulunmalarına rağmen temiz olmaları ve çevre açısından en az risk içermeleri nedeniyle en çok istenen sistemlerdir. Bu tür sistemlerin en iyi bilinenleri İtalya’nın Larderello sahası ile ABD’nin Geysers kuru buhar sahalarıdır. Bu sistemlerde sıvı haldeki su ile buhar birlikte olmalarına rağmen, rezervuar boyunca süreklilik arz eden ve basıncı kontrol eden faz buhar fazı olmaktadır. Buhar sistemleri sıcak su sistemlerine göre çok daha az ısı içermelerine rağmen üretilmeleri aşamasındaki problemlerin azlığı nedeniyle tercih konusudurlar. Buhar rezervlerinin üretim mekanizması tıpkı doğal gaz rezervuarlarında olduğu gibi basıncın düşmesiyle rezervuardaki akışkanın genleşmesidir. Üretilen akışkan miktarının rezervuarın ilk anda sahip olduğu akışkan miktarına oranı genelde oldukça yüksektir (ağırlıkça %85-90civarında). Öte yandan, enerji kurtarımı oranı tam tersi bir davranış göstermektedir. Rezervuardaki ısı enerjisinin çoğunun kayaçta saklı olması ve izotermal davranış nedeniyle
kayaçtan soğurulan ısı enerjisi çok azdır dolayısıyla bu sistemlerden elde edilen doğal ısı kurtarımı çok düşüktür. Daha fazla ısı kurtarımı kayaç sıcaklığının düşürülmesi, dolayısıyla geliştirilmiş kurtarım tekniği uygulaması olan sisteme sıvı geri basımıyla mümkündür.
Sıvı ağırlıklı sistemler: Bu sistemlerde sıvı faz süreklilik arz eden ve basıncı kontrol eden faz olmaktadır. Bu sistemlerdeki su bir kimyasal çözelti olup içinde sodyum, potasyum, lityum, kalsiyum, klor, bikarbonat, sülfat, borat ve silikat içermektedir. Dünyaca ünlü sıvı ağırlıklı jeotermal sistemler arasında Yeni Zelanda’dan Wairakei, Meksika’dan Cerro Prieto ve ülkemizden Kızıldere’yi saymak mümkündür.
Daha önce de belirtildiği gibi bu sistemlerden ısı kurtarımı buhar ağırlıklı sistemlere göre daha yüksek olmaktadır. Bunun temel nedeni rezervuar akışkanının rezervuarda kaynamaya başlaması ve/veya sisteme suyun geri basılmasıdır. Bu sistemlerdeki üretim problemleri ise buhar ağırlıklı sistemlere göre daha zorludur.
Jeo-basınçlı oluşumlar: Bu sistemler hidrostatik basıncın çok üzerinde akışkan içeren
kayaçlardan oluşan sistemlerdir. Bu sistemler genellikle geçirimsizliği yüksek olan bir örtü kaya ile kaplı olan zonlarda oluşmaktadır. Geçirimsiz örtü kayanın etkisiyle sistemde sıkışan akışkanın basınç gradyeni artan sedimantasyonla yükselmekte ve çoğunlukla 1 psi/ft (normal hidrostatik gradyen 0.433-0.45 psi/ft aralığındadır) seviyelerine çıkmaktadır. Düşük ısıl geçirgenlik ve yüksek ısıl kapasiteyle bu sistemlerin sıcaklıkları yükselmektedir. Günümüzde bu tür sistemlerin en iyi bilineni ABD’nin Teksas eyaletinden Mississipi kıyılarını içine alan Meksika Körfezi kıyılarıdır.
Kızgın kuru kaya (HDR): Bu sistemler ısı taşıyıcı ortam olan suyu içermeyen
sistemlerdir. Bu sistemler için ısı enerjisini ekonomik yolla soğurabilecek bir yöntem
bulunabilmesi durumunda bu sistemlerden yüksek miktarlarda enerji elde etmek
mümkündür.
Bir diğer sınıflandırma ise sistemin keşfi anındaki basınç ve sıcaklık değerlerinin suyun faz diyagramına yerleştirilmesiyle yapılmaktadır, saf suyun basınç-sıcaklık diyagramını göstermektedir. Bu diyagramdaki kesiksiz kalın çizgi saf suyun kaynama eğrisidir. İçinde tuz ve çözünmüş gaz içeren jeotermal akışkanlar için basınç-sıcaklık diyagramları yeniden düzenlenmelidir. Bu tür rezervuarda basıncın sabit sıcaklıkla (faz değişimi yok) değişmesi nedeniyle kaynama noktası hiçbir zaman kesilmeyecektir. Bu tür sistemlerde rezervuardaki tüm akışkanın üretilmesi halinde bile rezervuar basıncı çok yüksek olacaktır ve daha fazla ısı
kurtarımı için rezervuara su basılması önerilmektedir. B noktası ise görüldüğü gibi
kaynama eğrisi üzerinde yer almaktadır. Bu durumda sistemde ilk anda su buharı ve sıcak su denge durumunda bulunmaktadır. Üretim sonucu basıncın düşmesiyle rezervuar sıcaklığı kaynama eğrisi üzerinde hareket edecektir. Keşif anında C noktasındaki basınç ve sıcaklık şartlarına sahip bir rezervuar sıcak su rezervuarıdır. Basıncın üretimle sabit sıcaklık şartlarında düşmesiyle sistem bir süre sonra kaynama eğrisi üzerindeki şartlara ulaşacak ve daha sonra eğriyi takip edecektir.
. Jeotermal rezervuar mühendisliğinde kullanılan bir diğer diyagram ise basınç-entalpi
diyagramıdır, saf suyun basınç-entalpi diyagramını vermektedir. Bu diyagramda saf suyun sıvı ve su buharı fazlarının tek başına oldukları bölgeler yanısıra her iki fazın birlikte oldukları iki-faz bölgesi de tanımlanmaktadır. Bu bölgeyi çevreleyen eğri iki faz eğrisi olmakta ve herhangi bir sıcaklık değerinde doymuş su ile doymuş buhar şartları ile sınırlanmaktadır. Diyagramdaki kesik kesik çizgiler akışkanın yoğunluğunu verirken, kesintisiz çizgiler eş-sıcaklık eğrileridir.
1. Bir ısı kaynağı: Bu ısı kaynağının bir magma kütlesi olmasının yanısıra (> 600 °C),
düşük sıcaklıklı rezervuar sistemlerinde olduğu gibi yerkürenin normal sıcaklığı da
olabilir. Yerküre sıcaklığı ortalama olarak 3 °C/100 m gibi bir jeotermal gradyanla
artmaktadır. Bu nedenle yerin günümüz teknolojisiyle erişilebilecek derinliklerinde
70-100 °C gibi sıcaklıklara ulaşmak mümkündür.
2. Isıyı taşıyacak olan bir akışkan: Bu akışkan çoğunlukla yerin derinliklerine sızmış
yağmur suları olmaktadır.
3. Geçirgen ve/veya çatlaklı bir rezervuar kayacı.
4. Geçirgen olmayan bir örtü kaya, ile ideal bir jeotermal rezervuarın oldukça basit fakat etken bir grafik gösterimi sunulmaktadır.
Jeotermal sistemler dört ana başlık altında sınıflandırılabilirler: buhar ağırlıklı (kuru
buhar); sıvı ağırlıklı (sıcak su); jeo-basınçlı sıcak oluşumlar (geopressured) ve HDR. Bu sistemleri kısaca tanıtacak olursak:
Buhar ağırlıklı sistemler: Bu sistemler yeryüzünde çok az bulunmalarına rağmen temiz olmaları ve çevre açısından en az risk içermeleri nedeniyle en çok istenen sistemlerdir. Bu tür sistemlerin en iyi bilinenleri İtalya’nın Larderello sahası ile ABD’nin Geysers kuru buhar sahalarıdır. Bu sistemlerde sıvı haldeki su ile buhar birlikte olmalarına rağmen, rezervuar boyunca süreklilik arz eden ve basıncı kontrol eden faz buhar fazı olmaktadır. Buhar sistemleri sıcak su sistemlerine göre çok daha az ısı içermelerine rağmen üretilmeleri aşamasındaki problemlerin azlığı nedeniyle tercih konusudurlar. Buhar rezervlerinin üretim mekanizması tıpkı doğal gaz rezervuarlarında olduğu gibi basıncın düşmesiyle rezervuardaki akışkanın genleşmesidir. Üretilen akışkan miktarının rezervuarın ilk anda sahip olduğu akışkan miktarına oranı genelde oldukça yüksektir (ağırlıkça %85-90civarında). Öte yandan, enerji kurtarımı oranı tam tersi bir davranış göstermektedir. Rezervuardaki ısı enerjisinin çoğunun kayaçta saklı olması ve izotermal davranış nedeniyle
kayaçtan soğurulan ısı enerjisi çok azdır dolayısıyla bu sistemlerden elde edilen doğal ısı kurtarımı çok düşüktür. Daha fazla ısı kurtarımı kayaç sıcaklığının düşürülmesi, dolayısıyla geliştirilmiş kurtarım tekniği uygulaması olan sisteme sıvı geri basımıyla mümkündür.
Sıvı ağırlıklı sistemler: Bu sistemlerde sıvı faz süreklilik arz eden ve basıncı kontrol eden faz olmaktadır. Bu sistemlerdeki su bir kimyasal çözelti olup içinde sodyum, potasyum, lityum, kalsiyum, klor, bikarbonat, sülfat, borat ve silikat içermektedir. Dünyaca ünlü sıvı ağırlıklı jeotermal sistemler arasında Yeni Zelanda’dan Wairakei, Meksika’dan Cerro Prieto ve ülkemizden Kızıldere’yi saymak mümkündür.
Daha önce de belirtildiği gibi bu sistemlerden ısı kurtarımı buhar ağırlıklı sistemlere göre daha yüksek olmaktadır. Bunun temel nedeni rezervuar akışkanının rezervuarda kaynamaya başlaması ve/veya sisteme suyun geri basılmasıdır. Bu sistemlerdeki üretim problemleri ise buhar ağırlıklı sistemlere göre daha zorludur.
Jeo-basınçlı oluşumlar: Bu sistemler hidrostatik basıncın çok üzerinde akışkan içeren
kayaçlardan oluşan sistemlerdir. Bu sistemler genellikle geçirimsizliği yüksek olan bir örtü kaya ile kaplı olan zonlarda oluşmaktadır. Geçirimsiz örtü kayanın etkisiyle sistemde sıkışan akışkanın basınç gradyeni artan sedimantasyonla yükselmekte ve çoğunlukla 1 psi/ft (normal hidrostatik gradyen 0.433-0.45 psi/ft aralığındadır) seviyelerine çıkmaktadır. Düşük ısıl geçirgenlik ve yüksek ısıl kapasiteyle bu sistemlerin sıcaklıkları yükselmektedir. Günümüzde bu tür sistemlerin en iyi bilineni ABD’nin Teksas eyaletinden Mississipi kıyılarını içine alan Meksika Körfezi kıyılarıdır.
Kızgın kuru kaya (HDR): Bu sistemler ısı taşıyıcı ortam olan suyu içermeyen
sistemlerdir. Bu sistemler için ısı enerjisini ekonomik yolla soğurabilecek bir yöntem
bulunabilmesi durumunda bu sistemlerden yüksek miktarlarda enerji elde etmek
mümkündür.
Bir diğer sınıflandırma ise sistemin keşfi anındaki basınç ve sıcaklık değerlerinin suyun faz diyagramına yerleştirilmesiyle yapılmaktadır, saf suyun basınç-sıcaklık diyagramını göstermektedir. Bu diyagramdaki kesiksiz kalın çizgi saf suyun kaynama eğrisidir. İçinde tuz ve çözünmüş gaz içeren jeotermal akışkanlar için basınç-sıcaklık diyagramları yeniden düzenlenmelidir. Bu tür rezervuarda basıncın sabit sıcaklıkla (faz değişimi yok) değişmesi nedeniyle kaynama noktası hiçbir zaman kesilmeyecektir. Bu tür sistemlerde rezervuardaki tüm akışkanın üretilmesi halinde bile rezervuar basıncı çok yüksek olacaktır ve daha fazla ısı
kurtarımı için rezervuara su basılması önerilmektedir. B noktası ise görüldüğü gibi
kaynama eğrisi üzerinde yer almaktadır. Bu durumda sistemde ilk anda su buharı ve sıcak su denge durumunda bulunmaktadır. Üretim sonucu basıncın düşmesiyle rezervuar sıcaklığı kaynama eğrisi üzerinde hareket edecektir. Keşif anında C noktasındaki basınç ve sıcaklık şartlarına sahip bir rezervuar sıcak su rezervuarıdır. Basıncın üretimle sabit sıcaklık şartlarında düşmesiyle sistem bir süre sonra kaynama eğrisi üzerindeki şartlara ulaşacak ve daha sonra eğriyi takip edecektir.
. Jeotermal rezervuar mühendisliğinde kullanılan bir diğer diyagram ise basınç-entalpi
diyagramıdır, saf suyun basınç-entalpi diyagramını vermektedir. Bu diyagramda saf suyun sıvı ve su buharı fazlarının tek başına oldukları bölgeler yanısıra her iki fazın birlikte oldukları iki-faz bölgesi de tanımlanmaktadır. Bu bölgeyi çevreleyen eğri iki faz eğrisi olmakta ve herhangi bir sıcaklık değerinde doymuş su ile doymuş buhar şartları ile sınırlanmaktadır. Diyagramdaki kesik kesik çizgiler akışkanın yoğunluğunu verirken, kesintisiz çizgiler eş-sıcaklık eğrileridir.
