Για τη μοντελοποίηση των πεδίων θερμοκρασίας και για άλλους υπολογισμούς, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τη θερμοκρασία του εδάφους σε ένα δεδομένο βάθος.

Η θερμοκρασία του εδάφους στο βάθος μετριέται χρησιμοποιώντας θερμόμετρα εξάτμισης. Πρόκειται για προγραμματισμένες μελέτες που πραγματοποιούνται τακτικά. μετεωρολογικούς σταθμούς. Τα ερευνητικά δεδομένα χρησιμεύουν ως βάση για τους κλιματικούς άτλαντες και την κανονιστική τεκμηρίωση.

Για να αποκτήσετε τη θερμοκρασία του εδάφους σε ένα δεδομένο βάθος, μπορείτε να δοκιμάσετε, για παράδειγμα, δύο απλούς τρόπους. Και οι δύο μέθοδοι βασίζονται στη χρήση βιβλιογραφίας αναφοράς:

1. Για έναν κατά προσέγγιση προσδιορισμό της θερμοκρασίας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το έγγραφο TsPI-22. «Μεταβάσεις σιδηροδρόμωναγωγούς». Εδώ, στα πλαίσια της μεθοδολογίας υπολογισμού θερμικής μηχανικής αγωγών, δίνεται ο Πίνακας 1, όπου για ορισμένες κλιματικές περιοχές δίνονται οι θερμοκρασίες του εδάφους ανάλογα με το βάθος μέτρησης. Παραθέτω αυτόν τον πίνακα παρακάτω.

Τραπέζι 1

1. Πίνακας θερμοκρασιών εδάφους σε διάφορα βάθη από μια πηγή "για να βοηθήσει έναν εργαζόμενο στη βιομηχανία αερίου" από την εποχή της ΕΣΣΔ

Κανονικά βάθη παγετού για ορισμένες πόλεις:

Το βάθος της κατάψυξης του εδάφους εξαρτάται από τον τύπο του εδάφους:

Νομίζω ότι η πιο εύκολη επιλογή είναι να χρησιμοποιήσετε τα παραπάνω δεδομένα αναφοράς και στη συνέχεια να κάνετε παρεμβολή.

Η πιο αξιόπιστη επιλογή για ακριβείς υπολογισμούς χρησιμοποιώντας τη θερμοκρασία του εδάφους είναι η χρήση δεδομένων από τις μετεωρολογικές υπηρεσίες. Με βάση τις μετεωρολογικές υπηρεσίες, ορισμένοι διαδικτυακοί κατάλογοι λειτουργούν. Για παράδειγμα, http://www.atlas-yakutia.ru/.

Εδώ αρκεί να διαλέξετε τοποθεσία, τύπος εδάφους και μπορείτε να λάβετε έναν χάρτη θερμοκρασίας του εδάφους ή των δεδομένων του σε μορφή πίνακα. Κατ 'αρχήν, είναι βολικό, αλλά φαίνεται ότι αυτός ο πόρος πληρώνεται.

Εάν γνωρίζετε περισσότερους τρόπους για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας του εδάφους σε ένα δεδομένο βάθος, τότε γράψτε σχόλια.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει το παρακάτω υλικό:

Φανταστείτε ένα σπίτι που διατηρείται πάντα άνετη θερμοκρασία, και τα συστήματα θέρμανσης και ψύξης δεν είναι ορατά. Αυτό το σύστημα λειτουργεί αποτελεσματικά, αλλά δεν απαιτεί περίπλοκη συντήρηση ή ειδικές γνώσεις από τους ιδιοκτήτες.

Καθαρός αέρας, ακούς τα πουλιά να κελαηδούν και τον άνεμο να παίζει νωχελικά με τα φύλλα στα δέντρα. Το σπίτι λαμβάνει ενέργεια από τη γη, όπως τα φύλλα, που λαμβάνουν ενέργεια από τις ρίζες. Υπέροχη εικόνα, έτσι δεν είναι;

Τα γεωθερμικά συστήματα θέρμανσης και ψύξης το κάνουν πραγματικότητα. Ένα γεωθερμικό σύστημα HVAC (θέρμανση, εξαερισμός και κλιματισμός) χρησιμοποιεί τη θερμοκρασία του εδάφους για να παρέχει θέρμανση το χειμώνα και ψύξη το καλοκαίρι.

Πώς λειτουργεί η γεωθερμική θέρμανση και ψύξη

Θερμοκρασία περιβάλλοναλλάζει με τις εποχές, αλλά η υπόγεια θερμοκρασία δεν αλλάζει τόσο πολύ λόγω των μονωτικών ιδιοτήτων της γης. Σε βάθος 1,5-2 μέτρων, η θερμοκρασία παραμένει σχετικά σταθερή όλο το χρόνο. Ένα γεωθερμικό σύστημα αποτελείται συνήθως από εσωτερικό εξοπλισμό επεξεργασίας, ένα υπόγειο σύστημα σωληνώσεων που ονομάζεται υπόγειος βρόχος και/ή μια αντλία κυκλοφορίας νερού. Το σύστημα χρησιμοποιεί τη σταθερή θερμοκρασία της γης για να παρέχει «καθαρή και δωρεάν» ενέργεια.

(Μην συγχέετε την έννοια ενός γεωθερμικού συστήματος NHC με τη "γεωθερμική ενέργεια" - μια διαδικασία κατά την οποία η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται απευθείας από τη θερμότητα στη γη. Στην τελευταία περίπτωση, χρησιμοποιείται διαφορετικός τύπος εξοπλισμού και άλλες διαδικασίες, ο σκοπός εκ των οποίων είναι συνήθως η θέρμανση του νερού σε σημείο βρασμού.)

Οι σωλήνες που αποτελούν τον υπόγειο βρόχο είναι συνήθως από πολυαιθυλένιο και μπορούν να τοποθετηθούν οριζόντια ή κάθετα υπόγεια, ανάλογα με το έδαφος. Εάν υπάρχει διαθέσιμος υδροφόρος ορίζοντας, τότε οι μηχανικοί μπορούν να σχεδιάσουν ένα σύστημα «ανοιχτού βρόχου» ανοίγοντας ένα πηγάδι στον υδροφόρο ορίζοντα. Το νερό αντλείται έξω, διέρχεται από έναν εναλλάκτη θερμότητας και στη συνέχεια εγχέεται στον ίδιο υδροφόρο ορίζοντα μέσω «επανέγχυσης».

Το χειμώνα, το νερό, περνώντας από έναν υπόγειο βρόχο, απορροφά τη θερμότητα της γης. Ο εσωτερικός εξοπλισμός αυξάνει περαιτέρω τη θερμοκρασία και τη διανέμει σε όλο το κτίριο. Είναι σαν ένα κλιματιστικό που λειτουργεί αντίστροφα. Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, ένα γεωθερμικό σύστημα NWC αντλεί ζεστό νερό από το κτίριο και το μεταφέρει μέσω ενός υπόγειου βρόχου/αντλίας σε ένα φρεάτιο επανέγχυσης, από όπου το νερό εισέρχεται στο ψυχρότερο έδαφος/υδροφορέα.

Σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα θέρμανσης και ψύξης, τα γεωθερμικά συστήματα HVAC δεν χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα για την παραγωγή θερμότητας. Απλώς παίρνουν θερμότητα από τη γη. Συνήθως, η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται μόνο για τη λειτουργία του ανεμιστήρα, του συμπιεστή και της αντλίας.

Υπάρχουν τρία κύρια στοιχεία σε ένα γεωθερμικό σύστημα ψύξης και θέρμανσης: μια αντλία θερμότητας, ένα ρευστό ανταλλαγής θερμότητας (ανοιχτό ή κλειστό σύστημα) και ένα σύστημα παροχής αέρα (σύστημα σωλήνων).

Για τις γεωθερμικές αντλίες θερμότητας, καθώς και για όλους τους άλλους τύπους αντλιών θερμότητας, μετρήθηκε η αναλογία της χρήσιμης δράσης τους προς την ενέργεια που δαπανήθηκε για αυτή τη δράση (ΑΠΟΔΟΣΗ). Τα περισσότερα συστήματα γεωθερμικής αντλίας θερμότητας έχουν απόδοση από 3,0 έως 5,0. Αυτό σημαίνει ότι το σύστημα μετατρέπει μια μονάδα ενέργειας σε 3-5 μονάδες θερμότητας.

Τα γεωθερμικά συστήματα δεν απαιτούν πολύπλοκη συντήρηση. Εάν εγκατασταθεί σωστά, κάτι που είναι πολύ σημαντικό, ο υπόγειος βρόχος μπορεί να λειτουργήσει σωστά για αρκετές γενιές. Ο ανεμιστήρας, ο συμπιεστής και η αντλία στεγάζονται σε εσωτερικούς χώρους και προστατεύονται από τις μεταβαλλόμενες καιρικές συνθήκες, ώστε να μπορούν να διαρκέσουν πολλά χρόνια, συχνά δεκαετίες. Οι τακτικοί περιοδικοί έλεγχοι, η έγκαιρη αντικατάσταση του φίλτρου και ο ετήσιος καθαρισμός του πηνίου είναι οι μόνες που απαιτούνται συντήρηση.

Εμπειρία στη χρήση γεωθερμικών συστημάτων NVC

Τα γεωθερμικά συστήματα NVC χρησιμοποιούνται για περισσότερα από 60 χρόνια σε όλο τον κόσμο. Συνεργάζονται με τη φύση, όχι εναντίον της, και δεν εκπέμπουν αέρια του θερμοκηπίου (όπως σημειώθηκε νωρίτερα, χρησιμοποιούν λιγότερο ηλεκτρισμό επειδή χρησιμοποιούν τη σταθερή θερμοκρασία της γης).

Τα γεωθερμικά συστήματα NVC γίνονται όλο και περισσότερο χαρακτηριστικά των πράσινων σπιτιών, ως μέρος του αυξανόμενου κινήματος των πράσινων κτιρίων. Τα πράσινα έργα αποτελούσαν το 20 τοις εκατό όλων των κατοικιών που κατασκευάστηκαν στις Η.Π.Α. πέρυσι. Ένα άρθρο στην Wall Street Journal αναφέρει ότι μέχρι το 2016 ο προϋπολογισμός των πράσινων κτιρίων θα αυξηθεί από 36 δισεκατομμύρια δολάρια ετησίως σε 114 δισεκατομμύρια δολάρια. Αυτό θα ανέλθει στο 30-40 τοις εκατό της συνολικής αγοράς ακινήτων.

Ωστόσο, πολλές από τις πληροφορίες σχετικά με τη γεωθερμική θέρμανση και ψύξη βασίζονται σε ξεπερασμένα δεδομένα ή σε αβάσιμους μύθους.

Καταστρέφοντας τους μύθους για τα γεωθερμικά συστήματα NWC

1. Τα συστήματα γεωθερμικής NVC δεν αποτελούν ανανεώσιμη τεχνολογία επειδή χρησιμοποιούν ηλεκτρική ενέργεια.

Γεγονός: Τα συστήματα γεωθερμικής HVAC χρησιμοποιούν μόνο μία μονάδα ηλεκτρικής ενέργειας για την παραγωγή έως και πέντε μονάδων ψύξης ή θέρμανσης.

2. Η ηλιακή ενέργεια και η αιολική ενέργεια είναι πιο ευνοϊκές τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε σύγκριση με τα γεωθερμικά συστήματα NVC.

Γεγονός: Τα γεωθερμικά συστήματα NVC για ένα δολάριο επεξεργάζονται τέσσερις φορές περισσότερα κιλοβάτ/ώρα από ό,τι η ηλιακή ή η αιολική ενέργεια παράγει για το ίδιο δολάριο. Αυτές οι τεχνολογίες μπορούν, φυσικά, να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο για το περιβάλλον, αλλά ένα γεωθερμικό σύστημα NHC είναι συχνά ο πιο αποτελεσματικός και οικονομικά αποδοτικός τρόπος για τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.

3. Το σύστημα γεωθερμικής NVC απαιτεί πολύ χώρο για να φιλοξενήσει τους σωλήνες πολυαιθυλενίου του υπόγειου βρόχου.

Γεγονός: Ανάλογα με το έδαφος, ο υπόγειος βρόχος μπορεί να βρίσκεται κάθετα, πράγμα που σημαίνει ότι ένα μικρό η επιφάνεια της γης. Εάν υπάρχει διαθέσιμος υδροφόρος ορίζοντας, τότε χρειάζονται μόνο μερικά τετραγωνικά πόδια επιφάνειας. Σημειώστε ότι το νερό επιστρέφει στον ίδιο υδροφόρο ορίζοντα από τον οποίο λήφθηκε αφού περάσει από τον εναλλάκτη θερμότητας. Έτσι, το νερό δεν είναι απορροή και δεν μολύνει τον υδροφόρο ορίζοντα.

4. Γεωθερμία ΑΝΤΛΙΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣΤα NVC είναι θορυβώδη.

Γεγονός: Τα συστήματα είναι πολύ ήσυχα και δεν υπάρχει εξοπλισμός έξω για να μην ενοχλούν τους γείτονες.

5. Τα γεωθερμικά συστήματα τελικά φθείρονται.

Γεγονός: Οι υπόγειοι βρόχοι μπορούν να διαρκέσουν για γενιές. Ο εξοπλισμός ανταλλαγής θερμότητας συνήθως διαρκεί για δεκαετίες καθώς προστατεύεται σε εσωτερικούς χώρους. Όταν έρθει η ώρα για μια απαραίτητη αντικατάσταση του εξοπλισμού, το κόστος μιας τέτοιας αντικατάστασης είναι πολύ μικρότερο από ένα νέο γεωθερμικό σύστημα, καθώς ο υπόγειος βρόχος και το πηγάδι είναι το μεγαλύτερο ακριβά ανταλλακτικά. Νέες τεχνικές λύσεις εξαλείφουν το πρόβλημα της συγκράτησης θερμότητας στο έδαφος, ώστε το σύστημα να μπορεί να ανταλλάσσει θερμοκρασίες σε απεριόριστες ποσότητες. Υπήρξαν περιπτώσεις λανθασμένων υπολογισμών συστημάτων στο παρελθόν που στην πραγματικότητα υπερθέρμανση ή υποψύξη του εδάφους σε σημείο που δεν υπήρχε πλέον η διαφορά θερμοκρασίας που απαιτείται για τη λειτουργία του συστήματος.

6. Τα συστήματα γεωθερμικής HVAC λειτουργούν μόνο για θέρμανση.

Γεγονός: Λειτουργούν εξίσου αποτελεσματικά για την ψύξη και μπορούν να σχεδιαστούν έτσι ώστε να μην υπάρχει ανάγκη για επιπλέον εφεδρική πηγή θερμότητας. Αν και ορισμένοι πελάτες αποφασίζουν ότι είναι πιο αποδοτικό να έχουν ένα μικρό εφεδρικό σύστημα για τις πιο κρύες στιγμές. Αυτό σημαίνει ότι ο υπόγειος βρόχος τους θα είναι μικρότερος και άρα φθηνότερος.

7. Τα συστήματα γεωθερμικής HVAC δεν μπορούν να θερμαίνουν ταυτόχρονα το νερό οικιακής χρήσης, το νερό της πισίνας και τη θέρμανση ενός σπιτιού.

Γεγονός: Τα συστήματα μπορούν να σχεδιαστούν για να εκτελούν πολλές λειτουργίες ταυτόχρονα.

8. Τα γεωθερμικά συστήματα NHC ρυπαίνουν το έδαφος με ψυκτικά μέσα.

Γεγονός: Τα περισσότερα συστήματα χρησιμοποιούν μόνο νερό στους μεντεσέδες.

9. Τα γεωθερμικά συστήματα NWC χρησιμοποιούν πολύ νερό.

Γεγονός: Τα γεωθερμικά συστήματα στην πραγματικότητα δεν καταναλώνουν νερό. Εάν τα υπόγεια ύδατα χρησιμοποιούνται για ανταλλαγή θερμοκρασίας, τότε όλο το νερό επιστρέφει στον ίδιο υδροφόρο ορίζοντα. Στο παρελθόν, όντως χρησιμοποιήθηκαν ορισμένα συστήματα που σπαταλούσαν νερό αφού περνούσαν από τον εναλλάκτη θερμότητας, αλλά τέτοια συστήματα δεν χρησιμοποιούνται σχεδόν καθόλου σήμερα. Εξετάζοντας το ζήτημα από εμπορική σκοπιά, τα γεωθερμικά συστήματα HC εξοικονομούν στην πραγματικότητα εκατομμύρια λίτρα νερού που θα είχαν εξατμιστεί στα παραδοσιακά συστήματα.

10. Η τεχνολογία γεωθερμικών NVC δεν είναι οικονομικά εφικτή χωρίς κρατικά και περιφερειακά φορολογικά κίνητρα.

Γεγονός: Τα κρατικά και περιφερειακά κίνητρα συνήθως ανέρχονται στο 30 έως 60 τοις εκατό του συνολικού κόστους ενός γεωθερμικού συστήματος, το οποίο μπορεί συχνά να μειώσει την αρχική τιμή κοντά στην τιμή του συμβατικού εξοπλισμού. Τα τυπικά συστήματα αέρα HVAC κοστίζουν περίπου 3.000 $ ανά τόνο θερμότητας ή κρύου (τα σπίτια χρησιμοποιούν συνήθως έναν έως πέντε τόνους). Η τιμή των γεωθερμικών συστημάτων NVC κυμαίνεται από περίπου 5.000 $ ανά τόνο έως 8.000-9.000 $. Ωστόσο, οι νέες μέθοδοι εγκατάστασης μειώνουν σημαντικά το κόστος, μέχρι τις τιμές των συμβατικών συστημάτων.

Εξοικονόμηση κόστους μπορεί επίσης να επιτευχθεί μέσω εκπτώσεων σε εξοπλισμό δημόσιας ή εμπορικής χρήσης ή ακόμα και μεγάλων παραγγελιών για το σπίτι (ειδικά από μεγάλες μάρκες όπως η Bosch, η Carrier και η Trane). Οι ανοιχτοί βρόχοι, που χρησιμοποιούν αντλία και φρεάτιο επανέγχυσης, είναι φθηνότεροι στην εγκατάσταση από τα κλειστά συστήματα.

Πηγή: energyblog.nationalgeographic.com

Αυτό μπορεί να φαίνεται σαν φαντασία αν δεν ήταν αλήθεια. Αποδεικνύεται ότι σε σκληρές συνθήκες της Σιβηρίας, μπορείτε να πάρετε θερμότητα απευθείας από το έδαφος. Τα πρώτα αντικείμενα με συστήματα γεωθερμικής θέρμανσης εμφανίστηκαν στην περιοχή Τομσκ πέρυσι, και παρόλο που επιτρέπουν τη μείωση του κόστους θερμότητας κατά περίπου τέσσερις φορές σε σύγκριση με τις παραδοσιακές πηγές, δεν υπάρχει ακόμα μαζική κυκλοφορία «κάτω από το έδαφος». Όμως η τάση είναι αισθητή και, κυρίως, κερδίζει δυναμική. Στην πραγματικότητα, αυτή είναι η πιο προσιτή εναλλακτική πηγή ενέργειας για τη Σιβηρία, όπου οι ηλιακοί συλλέκτες ή οι ανεμογεννήτριες, για παράδειγμα, δεν μπορούν πάντα να δείχνουν την αποτελεσματικότητά τους. Η γεωθερμική ενέργεια, στην πραγματικότητα, βρίσκεται ακριβώς κάτω από τα πόδια μας.

«Το βάθος της κατάψυξης του εδάφους είναι 2–2,5 μέτρα. Η θερμοκρασία του εδάφους κάτω από αυτό το σημάδι παραμένει η ίδια τόσο το χειμώνα όσο και το καλοκαίρι, και κυμαίνεται από συν ένα έως συν πέντε βαθμούς Κελσίου. Το έργο της αντλίας θερμότητας είναι χτισμένο σε αυτό το ακίνητο, λέει ο μηχανικός ενέργειας του τμήματος εκπαίδευσης της διοίκησης της περιοχής Τομσκ Ρομάν Αλεξέενκο. - Οι σωλήνες σύνδεσης είναι θαμμένοι στο περίγραμμα της γης σε βάθος 2,5 μέτρων, σε απόσταση περίπου ενάμιση μέτρου ο ένας από τον άλλο. Ένα ψυκτικό υγρό - αιθυλενογλυκόλη - κυκλοφορεί στο σύστημα σωλήνων. Το εξωτερικό οριζόντιο κύκλωμα γείωσης επικοινωνεί με τη μονάδα ψύξης, στην οποία κυκλοφορεί το ψυκτικό μέσο - φρέον, ένα αέριο με χαμηλό σημείο βρασμού. Στους συν τρεις βαθμούς Κελσίου, αυτό το αέριο αρχίζει να βράζει και όταν ο συμπιεστής συμπιέζει απότομα το αέριο που βράζει, η θερμοκρασία του τελευταίου αυξάνεται στους συν 50 βαθμούς Κελσίου. Το θερμαινόμενο αέριο αποστέλλεται σε έναν εναλλάκτη θερμότητας στον οποίο κυκλοφορεί συνηθισμένο απεσταγμένο νερό. Το υγρό θερμαίνεται και διαχέει θερμότητα σε όλο το σύστημα θέρμανσης που βρίσκεται στο πάτωμα.

Καθαρή φυσική και όχι θαύματα

Ένα νηπιαγωγείο εξοπλισμένο με σύγχρονο δανικό σύστημα γεωθερμικής θέρμανσης άνοιξε το περασμένο καλοκαίρι στο χωριό Turuntaevo κοντά στο Τομσκ. Σύμφωνα με τον διευθυντή της εταιρείας Tomsk Ecoclimat Τζορτζ Γκράνιν, το ενεργειακά αποδοτικό σύστημα επέτρεψε πολλές φορές να μειώσει την πληρωμή για παροχή θερμότητας. Για οκτώ χρόνια, αυτή η επιχείρηση Tomsk έχει ήδη εξοπλίσει περίπου διακόσια αντικείμενα σε διάφορες περιοχές της Ρωσίας με συστήματα γεωθερμικής θέρμανσης και συνεχίζει να το κάνει στην περιοχή Tomsk. Δεν υπάρχει λοιπόν καμία αμφιβολία στα λόγια του Γκράνιν. Ένα χρόνο πριν από το άνοιγμα ενός νηπιαγωγείου στο Turuntaevo, η Ecoclimat εξόπλισε ένα σύστημα γεωθερμικής θέρμανσης, το οποίο κόστισε 13 εκατομμύρια ρούβλια, ένα άλλο νηπιαγωγείο"Sunny Bunny" στη μικροπεριοχή Tomsk "Green Hills". Μάλιστα, ήταν η πρώτη εμπειρία στο είδος του. Και ήταν αρκετά επιτυχημένος.

Το 2012, κατά τη διάρκεια επίσκεψης στη Δανία, που διοργανώθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος του Euro Info Correspondence Center (περιοχή EICC-Tomsk), η εταιρεία κατάφερε να συμφωνήσει για συνεργασία με τη δανική εταιρεία Danfoss. Και σήμερα, ο δανέζικος εξοπλισμός βοηθά στην εξαγωγή θερμότητας από τα έντερα του Τομσκ και, όπως λένε οι ειδικοί χωρίς πολλή σεμνότητα, αποδεικνύεται αρκετά αποτελεσματικά. Ο κύριος δείκτης της αποτελεσματικότητας είναι η οικονομία. «Το σύστημα θέρμανσης για ένα κτίριο νηπιαγωγείου 250 τετραγωνικών μέτρων στο Turuntayevo κόστισε 1,9 εκατομμύρια ρούβλια», λέει ο Granin. "Και το τέλος θέρμανσης είναι 20-25 χιλιάδες ρούβλια το χρόνο." Το ποσό αυτό είναι ασύγκριτο με αυτό που θα πλήρωνε το νηπιαγωγείο για θέρμανση χρησιμοποιώντας παραδοσιακές πηγές.

Το σύστημα λειτούργησε χωρίς προβλήματα στις συνθήκες του χειμώνα της Σιβηρίας. Έγινε υπολογισμός της συμμόρφωσης του θερμικού εξοπλισμού με τα πρότυπα SanPiN, σύμφωνα με τα οποία πρέπει να διατηρεί θερμοκρασία τουλάχιστον + 19 ° C στο κτίριο του νηπιαγωγείου σε θερμοκρασία εξωτερικού αέρα -40 ° C. Συνολικά, περίπου τέσσερα εκατομμύρια ρούβλια δαπανήθηκαν για την ανάπλαση, την επισκευή και τον επανεξοπλισμό του κτιρίου. Μαζί με την αντλία θερμότητας, το ποσό ήταν λίγο λιγότερο από έξι εκατομμύρια. Χάρη στις αντλίες θερμότητας σήμερα, η θέρμανση του νηπιαγωγείου είναι ένα εντελώς απομονωμένο και ανεξάρτητο σύστημα. Δεν υπάρχουν παραδοσιακές μπαταρίες στο κτίριο τώρα, και ο χώρος θερμαίνεται χρησιμοποιώντας το σύστημα «θερμού δαπέδου».

Το νηπιαγωγείο Turuntayevsky είναι μονωμένο, όπως λένε, "από" και "προς" - στο κτίριο είναι εξοπλισμένη πρόσθετη θερμομόνωση: ένα στρώμα μόνωσης 10 cm ισοδύναμο με δύο ή τρία τούβλα τοποθετείται στην κορυφή του υπάρχοντος τοίχου (τρία τούβλα πυκνός). Πίσω από τη μόνωση υπάρχει ένα διάκενο αέρα, ακολουθούμενο από μεταλλική επένδυση. Η οροφή είναι μονωμένη με τον ίδιο τρόπο. Η κύρια προσοχή των κατασκευαστών επικεντρώθηκε στον "θερμό όροφο" - το σύστημα θέρμανσης του κτιρίου. Αποδείχτηκαν πολλά στρώματα: ένα δάπεδο από σκυρόδεμα, ένα στρώμα από αφρώδες πλαστικό πάχους 50 mm, ένα σύστημα σωλήνων στους οποίους κυκλοφορεί ζεστό νερό και λινέλαιο. Αν και η θερμοκρασία του νερού στον εναλλάκτη θερμότητας μπορεί να φτάσει τους +50°C, η μέγιστη θέρμανση της πραγματικής επένδυσης δαπέδου δεν υπερβαίνει τους +30°C. Η πραγματική θερμοκρασία κάθε δωματίου μπορεί να ρυθμιστεί χειροκίνητα - οι αυτόματοι αισθητήρες σάς επιτρέπουν να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία του δαπέδου με τέτοιο τρόπο ώστε η αίθουσα του νηπιαγωγείου να ζεσταίνεται στην απαιτούμενη θερμοκρασία. υγειονομικά πρότυπαβαθμούς.

Η ισχύς της αντλίας στον κήπο Turuntayevsky είναι 40 kW παραγόμενης θερμικής ενέργειας, για την παραγωγή της οποίας η αντλία θερμότητας απαιτεί 10 kW ηλεκτρικής ισχύος. Έτσι, από το 1 kW που καταναλώνεται ηλεκτρική ενέργειαΗ αντλία θερμότητας παράγει 4 kW θερμότητας. «Φοβηθήκαμε λίγο τον χειμώνα - δεν ξέραμε πώς θα συμπεριφερθούν οι αντλίες θερμότητας. Αλλά ακόμη και σε πολύ κρύοήταν σταθερά ζεστό στο νηπιαγωγείο - από συν 18 έως 23 βαθμούς Κελσίου, - λέει ο διευθυντής του Turuntaevskaya Λύκειο Evgeny Belonogov. - Φυσικά, εδώ αξίζει να ληφθεί υπόψη ότι το ίδιο το κτίριο ήταν καλά μονωμένο. Ο εξοπλισμός είναι ανεπιτήδευτος στη συντήρηση και παρά το γεγονός ότι πρόκειται για μια δυτική εξέλιξη, αποδείχθηκε αρκετά αποτελεσματικός στις δύσκολες συνθήκες της Σιβηρίας».

Ένα ολοκληρωμένο έργο για την ανταλλαγή εμπειριών στον τομέα της διατήρησης των πόρων υλοποιήθηκε από την περιοχή EICC-Tomsk του Εμπορικού και Βιομηχανικού Επιμελητηρίου Τομσκ. Συμμετέχουν μικρομεσαίες επιχειρήσεις που αναπτύσσουν και υλοποιούν τεχνολογίες εξοικονόμησης πόρων. Τον Μάιο του περασμένου έτους, Δανοί ειδικοί επισκέφτηκαν το Τομσκ στο πλαίσιο ενός ρωσοδανικού έργου και το αποτέλεσμα ήταν, όπως λένε, προφανές.

Η καινοτομία έρχεται στο σχολείο

Ένα νέο σχολείο στο χωριό Vershinino, στην περιοχή Tomsk, που χτίστηκε από έναν αγρότη Μιχαήλ Κολπάκοφ, είναι η τρίτη εγκατάσταση στην περιοχή που χρησιμοποιεί τη θερμότητα της γης ως πηγή θερμότητας για θέρμανση και παροχή ζεστού νερού. Το σχολείο είναι επίσης μοναδικό γιατί έχει την υψηλότερη κατηγορία ενεργειακής απόδοσης - "Α". Το σύστημα θέρμανσης σχεδιάστηκε και λανσαρίστηκε από την ίδια εταιρεία Ecoclimat.

«Όταν αποφασίζαμε τι είδους θέρμανση να εγκαταστήσουμε στο σχολείο, είχαμε πολλές επιλογές - ένα λεβητοστάσιο με καύση άνθρακα και αντλίες θερμότητας», λέει ο Μιχαήλ Κολπάκοφ. - Μελετήσαμε την εμπειρία ενός ενεργειακά αποδοτικού νηπιαγωγείου στο Zeleny Gorki και υπολογίσαμε ότι η θέρμανση με τον παλιό τρόπο, με άνθρακα, θα μας κοστίσει περισσότερα από 1,2 εκατομμύρια ρούβλια το χειμώνα και χρειαζόμαστε επίσης ζεστό νερό. Και με τις αντλίες θερμότητας το κόστος θα είναι περίπου 170 χιλιάδες για όλο το χρόνο, μαζί με ζεστό νερό.»

Το σύστημα χρειάζεται μόνο ηλεκτρική ενέργεια για να παράγει θερμότητα. Καταναλώνοντας 1 kW ηλεκτρικής ενέργειας, οι αντλίες θερμότητας σε ένα σχολείο παράγουν περίπου 7 kW θερμικής ενέργειας. Επιπλέον, σε αντίθεση με τον άνθρακα και το αέριο, η θερμότητα της γης είναι μια αυτοανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Εγκατάσταση σύγχρονου σύστημα θέρμανσηςΤο σχολείο κόστισε περίπου 10 εκατομμύρια ρούβλια. Για αυτό, στο χώρο του σχολείου ανοίχτηκαν 28 πηγάδια.

«Η αριθμητική εδώ είναι απλή. Υπολογίσαμε ότι η συντήρηση του λέβητα άνθρακα, λαμβάνοντας υπόψη τον μισθό του τροφοδότη και το κόστος των καυσίμων, θα κοστίσει περισσότερα από ένα εκατομμύριο ρούβλια το χρόνο, - σημειώνει ο επικεφαλής του τμήματος εκπαίδευσης Σεργκέι Εφίμοφ. - Όταν χρησιμοποιείτε αντλίες θερμότητας, θα πρέπει να πληρώνετε για όλους τους πόρους περίπου δεκαπέντε χιλιάδες ρούβλια το μήνα. Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα της χρήσης αντλιών θερμότητας είναι η αποτελεσματικότητά τους και η φιλικότητα προς το περιβάλλον. Το σύστημα παροχής θερμότητας σάς επιτρέπει να ρυθμίζετε την παροχή θερμότητας ανάλογα με τον καιρό έξω, γεγονός που εξαλείφει τη λεγόμενη «υποθέρμανση» ή «υπερθέρμανση» του δωματίου.

Σύμφωνα με προκαταρκτικούς υπολογισμούς, ο ακριβός δανικός εξοπλισμός θα εξοφληθεί σε τέσσερα έως πέντε χρόνια. Η διάρκεια ζωής των αντλιών θερμότητας Danfoss, με τις οποίες συνεργάζεται η Ecoclimat LLC, είναι 50 χρόνια. Λαμβάνοντας πληροφορίες σχετικά με τη θερμοκρασία του αέρα έξω, ο υπολογιστής καθορίζει πότε θα θερμάνει το σχολείο και πότε είναι δυνατόν να μην το κάνει. Επομένως, το ζήτημα της ημερομηνίας ενεργοποίησης και απενεργοποίησης της θέρμανσης εξαφανίζεται εντελώς. Ανεξάρτητα από τον καιρό, ο έλεγχος του κλίματος θα λειτουργεί πάντα έξω από τα παράθυρα μέσα στο σχολείο για τα παιδιά.

«Όταν ο Έκτακτης και Πληρεξούσιος Πρέσβης του Βασιλείου της Δανίας ήρθε στην πανρωσική συνάντηση πέρυσι και επισκέφτηκε το νηπιαγωγείο μας στο Zeleniye Gorki, εξεπλάγη ευχάριστα που εφαρμόζονται και λειτουργούν στο Tomsk εκείνες οι τεχνολογίες που θεωρούνται καινοτόμες ακόμη και στην Κοπεγχάγη. περιοχή, - λέει ο εμπορικός διευθυντής της Ecoclimat Αλεξάντερ Γκράνιν.

Γενικά, η χρήση τοπικών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε διάφορους τομείς της οικονομίας, εν προκειμένω σε κοινωνική σφαίρα, που περιλαμβάνει σχολεία και νηπιαγωγεία, είναι ένας από τους βασικούς τομείς που υλοποιούνται στην περιοχή στο πλαίσιο του προγράμματος εξοικονόμησης ενέργειας και ενεργειακής απόδοσης. Η ανάπτυξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας υποστηρίζεται ενεργά από τον περιφερειάρχη Σεργκέι Ζβάτσκιν. Και τρεις δημοσιονομικά ιδρύματαμε σύστημα γεωθερμικής θέρμανσης - μόνο τα πρώτα βήματα για την υλοποίηση ενός μεγάλου και πολλά υποσχόμενου έργου.

Το νηπιαγωγείο στο Zelenye Gorki αναγνωρίστηκε ως η καλύτερη ενεργειακά αποδοτική εγκατάσταση στη Ρωσία σε διαγωνισμό στο Skolkovo. Μετά ήρθε το σχολείο Vershininskaya με γεωθερμική θέρμανση, επίσης της υψηλότερης κατηγορίας ενεργειακής απόδοσης. Το επόμενο αντικείμενο, όχι λιγότερο σημαντικό για την περιοχή Τομσκ, είναι ένα νηπιαγωγείο στο Turuntaevo. Φέτος, οι εταιρείες Gazhimstroyinvest και Stroygarant έχουν ήδη ξεκινήσει την κατασκευή παιδικών σταθμών για 80 και 60 παιδιά στα χωριά της περιοχής Tomsk, Kopylovo και Kandinka, αντίστοιχα. Και οι δύο νέες εγκαταστάσεις θα θερμαίνονται με συστήματα γεωθερμικής θέρμανσης - από αντλίες θερμότητας. Συνολικά, φέτος η περιφερειακή διοίκηση σκοπεύει να δαπανήσει σχεδόν 205 εκατομμύρια ρούβλια για την κατασκευή νέων νηπιαγωγείων και την επισκευή υφιστάμενων. Σχεδιάζεται η ανακατασκευή και ο εκ νέου εξοπλισμός του κτιρίου για ένα νηπιαγωγείο στο χωριό Takhtamyshevo. Σε αυτό το κτίριο, η θέρμανση θα πραγματοποιηθεί και με αντλίες θερμότητας, καθώς το σύστημα έχει αποδειχθεί καλά.

Kirill Degtyarev, Ερευνητής, Μόσχα Κρατικό Πανεπιστήμιοτους. M. V. Lomonosov.

Στην πλούσια σε υδρογονάνθρακες χώρα μας, η γεωθερμική ενέργεια είναι ένα είδος εξωτικού πόρου που, στην παρούσα κατάσταση, είναι απίθανο να ανταγωνιστεί το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο. Ωστόσο, αυτή η εναλλακτική μορφή ενέργειας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σχεδόν παντού και αρκετά αποτελεσματικά.

Φωτογραφία του Igor Konstantinov.

Αλλαγή της θερμοκρασίας του εδάφους με το βάθος.

Αύξηση θερμοκρασίας ιαματικών νερών και ξηρών πετρωμάτων που τα περιέχουν με βάθος.

Αλλαγή της θερμοκρασίας με το βάθος σε διάφορες περιοχές.

Η έκρηξη του ισλανδικού ηφαιστείου Eyjafjallajökull είναι μια απεικόνιση βίαιων ηφαιστειακών διεργασιών που συμβαίνουν σε ενεργές τεκτονικές και ηφαιστειακές ζώνες με ισχυρή ροή θερμότητας από το εσωτερικό της γης.

Εγκατεστημένες ισχύς γεωθερμικών σταθμών ηλεκτροπαραγωγής ανά χώρες του κόσμου, MW.

Κατανομή γεωθερμικών πόρων στο έδαφος της Ρωσίας. Τα αποθέματα γεωθερμικής ενέργειας, σύμφωνα με τους ειδικούς, είναι αρκετές φορές υψηλότερα από τα ενεργειακά αποθέματα των οργανικών ορυκτών καυσίμων. Σύμφωνα με το Geothermal Energy Society Association.

Η γεωθερμική ενέργεια είναι η θερμότητα του εσωτερικού της γης. Παράγεται στα βάθη και έρχεται στην επιφάνεια της Γης μέσα διαφορετικές μορφέςκαι με διαφορετικές εντάσεις.

Η θερμοκρασία των ανώτερων στρωμάτων του εδάφους εξαρτάται κυρίως από εξωτερικούς (εξωγενείς) παράγοντες - ηλιακό φως και θερμοκρασία αέρα. Το καλοκαίρι και την ημέρα, το έδαφος θερμαίνεται σε ορισμένα βάθη και το χειμώνα και τη νύχτα ψύχεται μετά την αλλαγή της θερμοκρασίας του αέρα και με κάποια καθυστέρηση, αυξάνοντας με το βάθος. Η επίδραση των ημερήσιων διακυμάνσεων της θερμοκρασίας του αέρα τελειώνει σε βάθη από μερικά έως αρκετές δεκάδες εκατοστά. Οι εποχιακές διακυμάνσεις καταγράφουν βαθύτερα στρώματα εδάφους - έως και δεκάδες μέτρα.

Σε ένα ορισμένο βάθος -από δεκάδες έως εκατοντάδες μέτρα- η θερμοκρασία του εδάφους διατηρείται σταθερή, ίση με τη μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα κοντά στην επιφάνεια της Γης. Αυτό είναι εύκολο να επαληθευτεί κατεβαίνοντας σε μια αρκετά βαθιά σπηλιά.

Όταν η μέση ετήσια θερμοκρασία του αέρα σε μια δεδομένη περιοχή είναι κάτω από το μηδέν, αυτό εκδηλώνεται ως μόνιμος παγετός (πιο συγκεκριμένα, μόνιμος πάγος). Στην Ανατολική Σιβηρία, το πάχος, δηλαδή το πάχος, των παγωμένων εδαφών όλο το χρόνο φτάνει κατά τόπους τα 200-300 m.

Από ένα συγκεκριμένο βάθος (το δικό του για κάθε σημείο του χάρτη), η επίδραση του Ήλιου και της ατμόσφαιρας εξασθενεί τόσο πολύ που οι ενδογενείς (εσωτερικοί) παράγοντες έρχονται πρώτοι και το εσωτερικό της γης θερμαίνεται από το εσωτερικό, έτσι ώστε η θερμοκρασία αρχίζει να άνοδος με βάθος.

Η θέρμανση των βαθιών στρωμάτων της Γης συνδέεται κυρίως με την αποσύνθεση των ραδιενεργών στοιχείων που βρίσκονται εκεί, αν και άλλες πηγές θερμότητας ονομάζονται επίσης, για παράδειγμα, φυσικοχημικές, τεκτονικές διεργασίες στα βαθιά στρώματα του φλοιού και του μανδύα της γης. Όποια και αν είναι όμως η αιτία, η θερμοκρασία των πετρωμάτων και των σχετικών υγρών και αέριων ουσιών αυξάνεται με το βάθος. Οι ανθρακωρύχοι αντιμετωπίζουν αυτό το φαινόμενο - είναι πάντα ζεστό στα βαθιά ορυχεία. Σε βάθος 1 χλμ., η ζέστη τριάντα βαθμών είναι φυσιολογική και βαθύτερα η θερμοκρασία είναι ακόμη υψηλότερη.

Η ροή θερμότητας του εσωτερικού της γης, φτάνοντας στην επιφάνεια της Γης, είναι μικρή - κατά μέσο όρο, η ισχύς της είναι 0,03-0,05 W / m 2,
ή περίπου 350 Wh/m 2 ετησίως. Στο φόντο της ροής θερμότητας από τον Ήλιο και του αέρα που θερμαίνεται από αυτόν, αυτή είναι μια ανεπαίσθητη τιμή: ο Ήλιος δίνει σε κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας της γης περίπου 4000 kWh ετησίως, δηλαδή 10.000 φορές περισσότερο (φυσικά, αυτό είναι κατά μέσο όρο, με τεράστια εξάπλωση μεταξύ πολικών και ισημερινών γεωγραφικών πλάτη και ανάλογα με άλλους κλιματικούς και καιρικούς παράγοντες).

Η ασήμαντη ροή θερμότητας από τα βάθη προς την επιφάνεια στο μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη συνδέεται με τη χαμηλή θερμική αγωγιμότητα των πετρωμάτων και τις ιδιαιτερότητες της γεωλογικής δομής. Υπάρχουν όμως εξαιρέσεις - μέρη όπου η ροή θερμότητας είναι υψηλή. Πρόκειται πρώτα για ζώνες τεκτονικών ρηγμάτων, αυξημένης σεισμικής δραστηριότητας και ηφαιστειότητας, όπου η ενέργεια του εσωτερικού της γης βρίσκει διέξοδο. Τέτοιες ζώνες χαρακτηρίζονται από θερμικές ανωμαλίες της λιθόσφαιρας, εδώ η ροή θερμότητας που φτάνει στην επιφάνεια της Γης μπορεί να είναι πολλές φορές και ακόμη και τάξεις μεγέθους πιο ισχυρή από τη "συνηθισμένη". Μια τεράστια ποσότητα θερμότητας φέρεται στην επιφάνεια σε αυτές τις ζώνες από ηφαιστειακές εκρήξεις και θερμές πηγές νερού.

Αυτές οι περιοχές είναι οι πιο ευνοϊκές για την ανάπτυξη της γεωθερμικής ενέργειας. Στο έδαφος της Ρωσίας, αυτά είναι, πρώτα απ 'όλα, η Καμτσάτκα, τα νησιά Κουρίλ και ο Καύκασος.

Ταυτόχρονα, η ανάπτυξη της γεωθερμικής ενέργειας είναι δυνατή σχεδόν παντού, καθώς η αύξηση της θερμοκρασίας με το βάθος είναι ένα πανταχού παρόν φαινόμενο και το καθήκον είναι η «εξαγωγή» θερμότητας από τα έντερα, όπως εξάγονται ορυκτές πρώτες ύλες από εκεί.

Κατά μέσο όρο, η θερμοκρασία αυξάνεται με το βάθος κατά 2,5-3 o C για κάθε 100 m. Ο λόγος της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ δύο σημείων που βρίσκονται σε διαφορετικά βάθη προς τη διαφορά βάθους μεταξύ τους ονομάζεται γεωθερμική κλίση.

Το αντίστροφο είναι το γεωθερμικό βήμα, ή το διάστημα βάθους στο οποίο η θερμοκρασία αυξάνεται κατά 1 o C.

Όσο υψηλότερη είναι η κλίση και, κατά συνέπεια, όσο χαμηλότερη είναι η βαθμίδα, τόσο πιο κοντά η θερμότητα του βάθους της Γης πλησιάζει την επιφάνεια και τόσο πιο πολλά υποσχόμενη είναι αυτή η περιοχή για την ανάπτυξη της γεωθερμικής ενέργειας.

Σε διαφορετικές περιοχές, ανάλογα με τη γεωλογική δομή και άλλες τοπικές και τοπικές συνθήκες, ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας με το βάθος μπορεί να ποικίλλει δραματικά. Στην κλίμακα της Γης, οι διακυμάνσεις στις τιμές των γεωθερμικών κλίσεων και των βημάτων φτάνουν τις 25 φορές. Για παράδειγμα, στην πολιτεία του Όρεγκον (ΗΠΑ) η κλίση είναι 150 o C ανά 1 km, και στη Νότια Αφρική - 6 o C ανά 1 km.

Το ερώτημα είναι, ποια είναι η θερμοκρασία σε μεγάλα βάθη - 5, 10 km ή περισσότερο; Εάν η τάση συνεχιστεί, η θερμοκρασία σε βάθος 10 km θα πρέπει να είναι κατά μέσο όρο περίπου 250-300 ° C. Αυτό επιβεβαιώνεται λίγο πολύ από άμεσες παρατηρήσεις σε εξαιρετικά βαθιά πηγάδια, αν και η εικόνα είναι πολύ πιο περίπλοκη από μια γραμμική αύξηση της θερμοκρασίας .

Για παράδειγμα, στο υπερβαθύ πηγάδι Kola που διανοίγεται στην κρυσταλλική ασπίδα της Βαλτικής, η θερμοκρασία αλλάζει με ρυθμό 10 o C / 1 km σε βάθος 3 km και στη συνέχεια η γεωθερμική κλίση γίνεται 2-2,5 φορές μεγαλύτερη. Σε βάθος 7 km καταγράφηκε ήδη θερμοκρασία 120 o C, στα 10 km - 180 o C και στα 12 km - 220 o C.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι ένα πηγάδι στη Βόρεια Κασπία, όπου σε βάθος 500 m καταγράφηκε θερμοκρασία 42 o C, στα 1,5 km - 70 o C, στα 2 km - 80 o C, στα 3 km - 108 o C.

Υποτίθεται ότι η γεωθερμική κλίση μειώνεται ξεκινώντας από ένα βάθος 20-30 km: σε βάθος 100 km, οι εκτιμώμενες θερμοκρασίες είναι περίπου 1300-1500 o C, σε βάθος 400 km - 1600 o C, στη Γη πυρήνα (βάθη άνω των 6000 km) - 4000-5000 o ΜΕ.

Σε βάθη έως 10-12 km, η θερμοκρασία μετράται μέσω γεωτρήσεων. όπου δεν υπάρχουν, προσδιορίζεται από έμμεσα σημάδια με τον ίδιο τρόπο όπως και σε μεγαλύτερα βάθη. Τέτοια έμμεσα σημάδια μπορεί να είναι η φύση της διέλευσης των σεισμικών κυμάτων ή η θερμοκρασία της λάβας που εκρήγνυται.

Ωστόσο, για τους σκοπούς της γεωθερμικής ενέργειας, τα δεδομένα για τις θερμοκρασίες σε βάθη άνω των 10 km δεν παρουσιάζουν ακόμη πρακτικό ενδιαφέρον.

Υπάρχει πολλή ζέστη σε βάθη αρκετών χιλιομέτρων, αλλά πώς να την ανεβάσουμε; Μερικές φορές η ίδια η φύση μας λύνει αυτό το πρόβλημα με τη βοήθεια ενός φυσικού ψυκτικού υγρού - θερμαινόμενων ιαματικών νερών που έρχονται στην επιφάνεια ή βρίσκονται σε βάθος προσβάσιμο σε εμάς. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το νερό στα βάθη θερμαίνεται μέχρι την κατάσταση του ατμού.

Δεν υπάρχει αυστηρός ορισμός της έννοιας «ιαματικά νερά». Κατά κανόνα, σημαίνουν ζεστά υπόγεια ύδατα σε υγρή κατάσταση ή σε μορφή ατμού, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που έρχονται στην επιφάνεια της Γης με θερμοκρασία πάνω από 20 ° C, δηλαδή, κατά κανόνα, υψηλότερη από τη θερμοκρασία του αέρα.

Ζεστός υπόγεια ύδατα, ατμός, μείγματα ατμού-νερού - αυτή είναι η υδροθερμική ενέργεια. Αντίστοιχα, η ενέργεια που βασίζεται στη χρήση της ονομάζεται υδροθερμική.

Η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη με την παραγωγή θερμότητας απευθείας από ξηρά πετρώματα - πετροθερμική ενέργεια, ειδικά επειδή οι επαρκώς υψηλές θερμοκρασίες, κατά κανόνα, ξεκινούν από βάθη αρκετών χιλιομέτρων.

Στο έδαφος της Ρωσίας, το δυναμικό της πετρελαιοθερμικής ενέργειας είναι εκατό φορές υψηλότερο από αυτό της υδροθερμικής ενέργειας - 3.500 και 35 τρισεκατομμύρια τόνους τυπικού καυσίμου, αντίστοιχα. Αυτό είναι απολύτως φυσικό - η ζεστασιά των βάθη της Γης είναι παντού και τα ιαματικά νερά βρίσκονται τοπικά. Ωστόσο, λόγω προφανών τεχνικών δυσκολιών, τα περισσότερα από τα ιαματικά νερά χρησιμοποιούνται σήμερα για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας.

Νερά με θερμοκρασίες από 20-30 έως 100 o C είναι κατάλληλα για θέρμανση, θερμοκρασίες από 150 o C και πάνω - και για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε γεωθερμικούς σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής.

Γενικά, οι γεωθερμικοί πόροι στην επικράτεια της Ρωσίας, όσον αφορά τους τόνους τυπικού καυσίμου ή οποιαδήποτε άλλη μονάδα μέτρησης ενέργειας, είναι περίπου 10 φορές υψηλότεροι από τα αποθέματα ορυκτών καυσίμων.

Θεωρητικά, μόνο η γεωθερμική ενέργεια θα μπορούσε να καλύψει πλήρως τις ενεργειακές ανάγκες της χώρας. Πρακτικά επάνω αυτή τη στιγμήστο μεγαλύτερο μέρος της επικράτειάς της, αυτό δεν είναι εφικτό για τεχνικούς και οικονομικούς λόγους.

Στον κόσμο, η χρήση της γεωθερμικής ενέργειας συνδέεται συχνότερα με την Ισλανδία - μια χώρα που βρίσκεται στο βόρειο άκρο της Μεσοατλαντικής Κορυφογραμμής, σε μια εξαιρετικά ενεργή τεκτονική και ηφαιστειακή ζώνη. Πιθανώς όλοι θυμούνται την ισχυρή έκρηξη του ηφαιστείου Eyjafjallajökull το 2010.

Χάρη σε αυτή τη γεωλογική ιδιαιτερότητα, η Ισλανδία διαθέτει τεράστια αποθέματα γεωθερμικής ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των θερμών πηγών που έρχονται στην επιφάνεια της Γης και μάλιστα αναβλύζουν με τη μορφή θερμοπίδακες.

Στην Ισλανδία, περισσότερο από το 60% της συνολικής ενέργειας που καταναλώνεται αυτή τη στιγμή λαμβάνεται από τη Γη. Συμπεριλαμβανομένων των γεωθερμικών πηγών, παρέχεται το 90% της θέρμανσης και το 30% της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Προσθέτουμε ότι η υπόλοιπη ηλεκτρική ενέργεια στη χώρα παράγεται από υδροηλεκτρικούς σταθμούς, δηλαδή χρησιμοποιώντας επίσης μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, χάρη στην οποία η Ισλανδία μοιάζει με ένα είδος παγκόσμιου περιβαλλοντικού προτύπου.

Η «δαμασμός» της γεωθερμικής ενέργειας τον 20ο αιώνα βοήθησε σημαντικά την Ισλανδία οικονομικούς όρους. Μέχρι τα μέσα του περασμένου αιώνα, ήταν μια πολύ φτωχή χώρα, τώρα κατέχει την πρώτη θέση στον κόσμο ως προς την εγκατεστημένη ισχύ και την παραγωγή γεωθερμικής ενέργειας κατά κεφαλήν και βρίσκεται στην πρώτη δεκάδα ως προς την απόλυτη εγκατεστημένη ισχύ γεωθερμικής ενέργειας φυτά. Ωστόσο, ο πληθυσμός του είναι μόνο 300 χιλιάδες άτομα, γεγονός που απλοποιεί το έργο της μετάβασης σε φιλικές προς το περιβάλλον πηγές ενέργειας: η ανάγκη για αυτό είναι γενικά μικρή.

Εκτός από την Ισλανδία, υψηλό μερίδιο γεωθερμικής ενέργειας στο συνολικό ισοζύγιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας παρέχεται από τη Νέα Ζηλανδία και τα νησιωτικά κράτη της Νοτιοανατολικής Ασίας (Φιλιππίνες και Ινδονησία), χώρες Κεντρική Αμερικήκαι την Ανατολική Αφρική, η επικράτεια της οποίας χαρακτηρίζεται επίσης από υψηλή σεισμική και ηφαιστειακή δραστηριότητα. Για αυτές τις χώρες, στο σημερινό επίπεδο ανάπτυξης και των αναγκών τους, η γεωθερμική ενέργεια συμβάλλει σημαντικά στην κοινωνικοοικονομική ανάπτυξη.

(Το τέλος ακολουθεί.)

Η μεγαλύτερη δυσκολία είναι να αποφευχθεί η παθογόνος μικροχλωρίδα. Και αυτό είναι δύσκολο να γίνει σε ένα περιβάλλον κορεσμένο με υγρασία και αρκετά ζεστό. Ακόμα και τα καλύτερα κελάρια έχουν πάντα μούχλα. Επομένως, χρειαζόμαστε ένα σύστημα τακτικά χρησιμοποιούμενου καθαρισμού σωλήνων από τυχόν λάσπη που συσσωρεύεται στους τοίχους. Και για να το κάνετε αυτό με μια τοποθέτηση 3 μέτρων δεν είναι τόσο απλό. Πρώτα απ 'όλα, έρχεται στο μυαλό η μηχανική μέθοδος - μια βούρτσα. Πώς να καθαρίσετε τις καμινάδες. Με κάποιο είδος υγρής χημείας. Ή αέριο. Εάν αντλείτε το fozgen μέσω ενός σωλήνα, για παράδειγμα, τότε όλα θα πεθάνουν και αυτό μπορεί να είναι αρκετό για μερικούς μήνες. Αλλά οποιοδήποτε αέριο εισέρχεται στο χημικό. αντιδρά με υγρασία στον σωλήνα και, κατά συνέπεια, εγκαθίσταται σε αυτόν, γεγονός που τον κάνει να αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Και ο μακρύς αερισμός θα οδηγήσει στην αποκατάσταση των παθογόνων παραγόντων. Εδώ χρειάζεστε μια ικανή προσέγγιση με γνώση σύγχρονων προϊόντων καθαρισμού.

Γενικά υπογράφω κάτω από κάθε λέξη! (Πραγματικά δεν ξέρω τι να χαρώ).

Σε αυτό το σύστημα, βλέπω πολλά ζητήματα που πρέπει να επιλυθούν:

1. Είναι το μήκος αυτού του εναλλάκτη θερμότητας επαρκές για την αποτελεσματική χρήση του (θα υπάρξει κάποιο αποτέλεσμα, αλλά δεν είναι σαφές ποιο)
2. Συμπύκνωμα. Το χειμώνα, δεν θα είναι, καθώς ο κρύος αέρας θα διοχετεύεται μέσω του σωλήνα. Το συμπύκνωμα θα πέσει από την εξωτερική πλευρά του σωλήνα - στο έδαφος (είναι πιο ζεστό). Αλλά το καλοκαίρι... Το πρόβλημα είναι ΠΩΣ να αντλήσετε το συμπύκνωμα από κάτω από βάθος 3 m - Σκέφτηκα ήδη να φτιάξω ένα ερμητικό κύπελλο για τη συλλογή συμπυκνωμάτων στην πλευρά συλλογής συμπυκνωμάτων. Τοποθετήστε μια αντλία σε αυτό που θα αντλεί περιοδικά το συμπύκνωμα ...
3. Υποτίθεται ότι οι σωλήνες αποχέτευσης (πλαστικοί) είναι αεροστεγείς. Αν ναι, τότε τα υπόγεια νερά τριγύρω δεν πρέπει να διεισδύουν και να μην επηρεάζουν την υγρασία του αέρα. Επομένως, υποθέτω ότι δεν θα υπάρχει υγρασία (όπως στο υπόγειο). Τουλάχιστον τον χειμώνα. Νομίζω ότι το υπόγειο είναι υγρό λόγω κακού αερισμού. Η μούχλα δεν συμπαθεί το φως του ήλιου και τα ρεύματα (θα υπάρχουν ρεύματα στον σωλήνα). Και τώρα το ερώτημα είναι - ΠΟΣΟ σφιγμένοι είναι οι σωλήνες αποχέτευσης στο έδαφος; Πόσα χρόνια θα μου αντέξουν; Το γεγονός είναι ότι αυτό το έργο σχετίζεται - σκάβεται μια τάφρο για λύματα (θα είναι σε βάθος 1-1,2 m), στη συνέχεια μόνωση (αφρός πολυστυρενίου) και βαθύτερα - μια μπαταρία γείωσης). Έτσι αυτό το σύστημαμη επισκευάσιμο σε περίπτωση αποσυμπίεσης - δεν θα το σκίσω - θα το καλύψω απλώς με χώμα και αυτό είναι.
4. Καθαρισμός σωλήνων. Σκέφτηκα στο κάτω σημείο να κάνω ένα πηγάδι θέασης. τώρα υπάρχει λιγότερος "ιντουζισμός" σε αυτό - υπόγεια ύδατα - μπορεί να αποδειχθεί ότι θα πλημμυρίσει και θα υπάρξει ΜΗΔΕΝ. Χωρίς πηγάδι, δεν υπάρχουν τόσες πολλές επιλογές:
ΕΝΑ. γίνονται αναθεωρήσεις και στις δύο πλευρές (για κάθε σωλήνα 110 mm) που βγαίνουν στην επιφάνεια, ένα καλώδιο από ανοξείδωτο χάλυβα τραβιέται μέσα από τους σωλήνες. Για καθαρισμό, προσαρμόζουμε ένα kwach σε αυτό. Μειονεκτήματα - μια δέσμη σωλήνων βγαίνει στην επιφάνεια, η οποία θα επηρεάσει τη θερμοκρασία και την υδροδυναμική λειτουργία της μπαταρίας.
σι. πλημμυρίζετε περιοδικά τους σωλήνες με νερό και χλωρίνη, για παράδειγμα (ή άλλο απολυμαντικό), αντλώντας νερό από το φρεάτιο συμπυκνώματος στο άλλο άκρο των σωλήνων. Στη συνέχεια στεγνώστε τους σωλήνες με αέρα (ίσως σε λειτουργία ελατηρίου - από το σπίτι προς τα έξω, αν και δεν μου αρέσει πολύ αυτή η ιδέα).
5. Δεν θα υπάρχει καλούπι (σχέδιο). αλλά και άλλοι μικροοργανισμοί που ζουν στο πόσιμο - πάρα πολύ. Υπάρχει ελπίδα για ένα χειμερινό καθεστώς - ο κρύος ξηρός αέρας απολυμαίνει καλά. Επιλογή προστασίας - φίλτρο στην έξοδο της μπαταρίας. Ή υπεριώδες (ακριβό)
6. Πόσο δύσκολο είναι να οδηγείς αέρα πάνω από ένα τέτοιο σχέδιο;
Φίλτρο (λεπτό πλέγμα) στην είσοδο
-> περιστροφή 90 μοίρες προς τα κάτω
-> Σωλήνας 4m 200mm κάτω
-> χωρισμένη ροή σε 4 σωλήνες 110 mm
-> 10 μέτρα οριζόντια
-> περιστροφή 90 μοίρες προς τα κάτω
-> 1 μέτρο κάτω
-> περιστροφή 90 μοίρες
-> 10 μέτρα οριζόντια
-> συλλογή ροής σε σωλήνα 200mm
-> 2 μέτρα πάνω
-> περιστροφή 90 μοίρες (μέσα στο σπίτι)
-> διηθητικό χαρτί ή υφασμάτινη τσέπη
-> ανεμιστήρας

Έχουμε 25 m σωλήνες, 6 στροφές κατά 90 μοίρες (οι στροφές μπορούν να γίνουν πιο ομαλές - 2x45), 2 φίλτρα. Θέλω 300-400m3/h. Ταχύτητα ροής ~4m/s