597

15.5. ENERGIA GEOTERMALNA

czynnik roboczy. Następnie w powierzchniowym wymienniku ciepła czynnik roboczy podgrzewa wodę użytkową. Jako czynnik roboczy stosowane są specjalne ciecze niezamarzające i ograniczające odkładanie się minerałów w rurkach (kolektory cieczowe) [15.42, 15.44] lub powietrze (kolektory powietrzne) [15.39, 15.46].

Najczęściej stosowane są kolektory cieczowe płaskie, które pracują również przy promieniowaniu rozproszonym. Absorber jest wykonany z metali dobrze przewodzących ciepło, miedzi lub aluminium. W celu dobrego pochłaniania promieniowania absorber pokrywany jest powłoką selektywną o dużej zdolności pochłaniania promieniowania słonecznego i małej emisyjności w zakresie promieniowania cieplnego, aby ograniczyć strumień ciepła od absorbera do osłony (strata ciepła). Jako powłoki selektywne stosowane są: czarny chrom, czarna miedź, czarny nikiel, tlenek tytanu itp., nakładane galwaniczne. Do absorbera przytwierdzone są rurki (np. przylutowane), w których przepływa czynnik roboczy. Nad absorberem znajduje się przezroczysta osłona o dużej przepuszczalności promieniowania słonecznego i małym współczynniku odbicia padającego promieniowania. Warstwa powietrza zamknięta osłoną i sama osłona powinny zapewnić możliwie najmniejszą emisję ciepła z gorącego absorbera do otoczenia. Jako osłonę stosuje się szyby ze szkła o małej zawartości tlenków żelaza. Kolektor jest izolowany cieplnie, najczęściej wełną mineralną.

W Polsce stosowane są przede wszystkim instalacje kolektorów słonecznych do podgrzewania wody użytkowej. Sprawność dostępnych na rynku kolektorów wynosi 35 — 50%, zapewniających podgrzewanie wody do 50°C w miesiącach III h-X. Wyższa sprawność i dłuższy czas wykorzystania energetycznego zapewniają nowe rozwiązania kolektorów słonecznych - tzw. kolektory próżniowe. W kolektorze rurowym zastosowano dwuścienne szklane rury z próżnią pomiędzy ścianami jako bardzo dobrym izolatorem ciepła. W rurze znajduje się cylindryczny absorber i rurki z cyrkulującym czynnikiem.

Czas życia kolektorów szacuje się na 15 — 20 lat, a potem musi być on zutylizowany (ze względu na powłoki z metali ciężkich).

15.5. ENERGIA GEOTERMALNA 15.5.1. Wstęp

Energia geotermiczna jest energią pierwotną powstałą w trakcie formowania się naszej planety i ciągle uzupełnianą ciepłem wywiązującym się z rozpadu pierwiastków promieniotwórczych (uran, tor i inne) zachodzącego w jądrze Ziemi. Temperatura wnętrza Ziemi zwiększa się z głębokością - w jądrze Ziemi wynosi ok. 5000 — — 6000°C. Ten rodzaj energii jest w zasadzie niewyczerpalny, ponieważ uzupełnia go stale stmmień ciepła przenoszonego z gorącego wnętrza Ziemi. Pod skorupą ziemską znajduje się warstwa gorących i roztopionych skał - magma. Magma ogrzewa otaczaj ące skały i zawartą w nich wodę i parę - nazywane zbiornikami geotermalnymi.

597