er ichidagi harorat. Yerdan issiqlik-sovuq akkumulyator sifatida foydalanish 2-chuqurlikdagi Yer harorati

Har doim parvarish qilinadigan uyni tasavvur qiling qulay harorat, va isitish va sovutish tizimlari ko'rinmaydi. Ushbu tizim samarali ishlaydi, lekin egalaridan murakkab texnik yoki maxsus bilimlarni talab qilmaydi.

Toza havo, qushlarning sayrashini va shamolning daraxtlardagi barglar bilan dangasa o'ynashini eshitasiz. Uy yerdan energiya oladi, xuddi barglar kabi, ildizlardan energiya oladi. Ajoyib rasm, shunday emasmi?

Geotermal isitish va sovutish tizimlari buni haqiqatga aylantiradi. Geotermal HVAC (isitish, shamollatish va havoni tozalash) tizimi qishda isitish va yozda sovutish uchun zamin haroratidan foydalanadi.

Geotermal isitish va sovutish qanday ishlaydi

Harorat muhit fasllar bilan o'zgaradi, lekin erning izolyatsion xususiyatlari tufayli er osti harorati kamroq keskin o'zgaradi. 1,5-2 metr chuqurlikda harorat butun yil davomida nisbatan barqaror bo'lib qoladi. Geotermal tizim odatda ichki ishlov berish uskunasidan, er osti halqasi deb ataladigan er osti quvurlari tizimidan va / yoki suv aylanish nasosidan iborat. Tizim "toza va erkin" energiyani ta'minlash uchun erning doimiy haroratidan foydalanadi.

(Geotermal NHC tizimi tushunchasini "geotermal energiya" bilan aralashtirmang - bu jarayonda elektr energiyasi to'g'ridan-to'g'ri er yuzidagi issiqlikdan hosil bo'ladi. Ikkinchi holda, boshqa turdagi uskunalar va boshqa jarayonlar qo'llaniladi, maqsad. Ulardan odatda suvni qaynash nuqtasiga qadar qizdirish kerak.)

Er osti pastadirini tashkil etuvchi quvurlar odatda polietilendan tayyorlanadi va ular er osti holatiga qarab gorizontal yoki vertikal ravishda yotqizilishi mumkin. Agar suv qatlami mavjud bo'lsa, muhandislar suv sathida quduq burg'ulash orqali "ochiq halqa" tizimini loyihalashlari mumkin. Suv nasos bilan chiqariladi, issiqlik almashtirgichdan o'tadi va keyin "qayta quyish" orqali xuddi shu suvli qatlamga AOK qilinadi.

Qishda, suv er osti halqasidan o'tib, erning issiqligini o'zlashtiradi. Ichki jihozlar haroratni yanada oshiradi va uni butun bino bo'ylab taqsimlaydi. Bu konditsionerning teskari ishiga o'xshaydi. Yozda geotermal NWC tizimi binodan issiq suvni tortib oladi va uni er osti halqasi/nasos orqali qayta quyish qudug'iga o'tkazadi, u erda suv sovuqroq erga/suv qatlamiga chiqariladi.

An'anaviy isitish va sovutish tizimlaridan farqli o'laroq, geotermal HVAC tizimlari issiqlik ishlab chiqarish uchun qazib olinadigan yoqilg'idan foydalanmaydi. Ular shunchaki erdan issiqlikni olishadi. Odatda, elektr faqat fan, kompressor va nasosni ishlatish uchun ishlatiladi.

Geotermal sovutish va isitish tizimida uchta asosiy komponent mavjud: issiqlik pompasi, issiqlik almashinuvi suyuqligi (ochiq yoki yopiq tizim) va havo ta'minoti tizimi (quvur tizimi).

Geotermal issiqlik nasoslari uchun, shuningdek, boshqa barcha turdagi issiqlik nasoslari uchun ularning nisbati foydali harakat ushbu harakat uchun sarflangan energiyaga (samaradorlik). Ko'pgina geotermal issiqlik nasos tizimlarining samaradorligi 3,0 dan 5,0 gacha. Bu shuni anglatadiki, tizim bir birlik energiyani 3-5 birlik issiqlikka aylantiradi.

Geotermal tizimlar murakkab texnik xizmat ko'rsatishni talab qilmaydi. To'g'ri o'rnatilgan, bu juda muhim, er osti pastadir bir necha avlodlar uchun to'g'ri xizmat qilishi mumkin. Ventilyator, kompressor va nasos bino ichida joylashgan va uchuvchi moddalardan himoyalangan ob-havo sharoiti shunday qilib, ularning xizmat muddati ko'p yillar, ko'pincha o'nlab yillar davom etishi mumkin. Muntazam davriy tekshiruvlar, filtrni o'z vaqtida almashtirish va lasanlarni yillik tozalash talab qilinadigan yagona texnik xizmatdir.

Foydalanuvchi tajribasi geotermal NEC tizimlari

Geotermal NVC tizimlari butun dunyoda 60 yildan ortiq vaqt davomida qo'llanilgan. Ular tabiatga qarshi emas, balki tabiat bilan ishlaydilar va issiqxona gazlarini chiqarmaydilar (yuqorida ta’kidlanganidek, ular yerning doimiy haroratidan foydalangani uchun elektr energiyasini kamroq ishlatishadi).

Geotermal HC tizimlari tobora o'sib borayotgan yashil qurilish harakatining bir qismi sifatida yashil uylarning atributlariga aylanmoqda. Yashil loyihalar AQShda qurilgan barcha uylarning 20 foizini tashkil etdi. o'tgan yili. Wall Street Journal jurnalidagi maqolada aytilishicha, 2016 yilga kelib yashil qurilish byudjeti yiliga 36 milliard dollardan 114 milliard dollargacha ko'tariladi. Bu butun ko'chmas mulk bozorining 30-40 foizini tashkil qiladi.

Ammo geotermal isitish va sovutish haqidagi ma'lumotlarning aksariyati eskirgan ma'lumotlarga yoki asossiz afsonalarga asoslangan.

Geotermal NWC tizimlari haqidagi afsonalarni yo'q qilish

1. Geotermal NVC tizimlari qayta tiklanadigan texnologiya emas, chunki ular elektr energiyasidan foydalanadi.

Fakt: Geotermal HVAC tizimlari besh birlikgacha sovutish yoki isitish uchun faqat bitta elektr quvvatidan foydalanadi.

2. Quyosh energiyasi va shamol energiyasi geotermal NVC tizimlariga nisbatan ancha qulay qayta tiklanadigan texnologiyalardir.

Fakt: Bir dollar uchun geotermal NHC tizimlari quyosh yoki shamol energiyasidan to'rt baravar ko'p kilovatt/soat bir dollar uchun ishlab chiqariladi. Bu texnologiyalar, albatta, o'ynashi mumkin muhim rol atrof-muhit uchun, lekin geotermal NVC tizimi ko'pincha atrof-muhitga ta'sirni kamaytirishning eng samarali va iqtisodiy usuli hisoblanadi.

3. Geotermal NVC tizimi joylashtirish uchun juda ko'p joy talab qiladi polietilen quvurlar er osti halqasi.

Fakt: Relyefga qarab, er osti halqasi vertikal ravishda joylashgan bo'lishi mumkin, ya'ni kichik yer yuzasi. Agar mavjud suv qatlami mavjud bo'lsa, unda faqat bir necha kvadrat metr sirt kerak bo'ladi. E'tibor bering, suv issiqlik almashtirgichdan o'tgandan keyin olingan suvli qatlamga qaytadi. Shunday qilib, suv oqim emas va suv qatlamini ifloslantirmaydi.

4. HVK geotermal issiqlik nasoslari shovqinli.

Fakt: Tizimlar juda jim va qo'shnilarni bezovta qilmaslik uchun tashqarida hech qanday uskuna yo'q.

5. Geotermal tizimlar oxir-oqibat eskiradi.

Fakt: er osti halqalari avlodlar uchun davom etishi mumkin. Issiqlik almashinuvi uskunalari odatda o'nlab yillar davom etadi, chunki u yopiq joylarda himoyalangan. Uskunani zarur almashtirish vaqti kelganda, bunday almashtirish narxi yangisiga qaraganda ancha past bo'ladi. geotermal tizim, chunki er osti halqasi va quduq uning eng qimmat qismlari. Yangi texnik echimlar erdagi issiqlikni ushlab turish muammosini bartaraf qiladi, shuning uchun tizim haroratni cheksiz miqdorda almashtirishi mumkin. O'tmishda noto'g'ri hisoblangan tizimlar, tizimni ishlatish uchun zarur bo'lgan harorat farqi yo'q bo'lgan darajaga haqiqatda erni haddan tashqari qizdirgan yoki to'liq sovutgan holatlar mavjud edi.

6. Geotermal HVAC tizimlari faqat isitish uchun ishlaydi.

Fakt: Ular sovutish uchun xuddi shunday samarali ishlaydi va qo'shimcha zaxira issiqlik manbaiga ehtiyoj qolmasligi uchun ishlab chiqilishi mumkin. Garchi ba'zi xaridorlar kichikroq bo'lishni ancha tejamkor deb bilishadi zaxira tizimi eng sovuq vaqtlar uchun. Bu ularning er osti halqasi kichikroq va shuning uchun arzonroq bo'lishini anglatadi.

7. Geotermal HVAC tizimlari bir vaqtning o'zida maishiy suvni isitish, hovuz suvini isitish va uyni isitish mumkin emas.

Fakt: Tizimlar bir vaqtning o'zida ko'p funktsiyalarni bajarish uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin.

8. Geotermal NHC tizimlari yerni sovutgichlar bilan ifloslantiradi.

Fakt: Aksariyat tizimlar menteşalarda faqat suvdan foydalanadi.

9. Geotermal NWC tizimlari ko'p suv ishlatadi.

Fakt: Geotermal tizimlar aslida suv iste'mol qilmaydi. Agar er osti suvlari harorat almashinuvi uchun ishlatilsa, u holda barcha suv bir xil suv qatlamiga qaytadi. Ilgari, issiqlik almashtirgichdan o'tgandan keyin suvni isrof qiladigan ba'zi tizimlar ishlatilgan, ammo bugungi kunda bunday tizimlar deyarli qo'llanilmaydi. Muammoga tijorat nuqtai nazaridan qaraganda, geotermal NHC tizimlari aslida an'anaviy tizimlarda bug'langan millionlab litr suvni tejaydi.

10. Geotermal NVC texnologiyasi davlat va mintaqaviy soliq imtiyozlarisiz moliyaviy jihatdan mumkin emas.

Fakt: Davlat va mintaqaviy imtiyozlar odatda geotermal tizimning umumiy qiymatining 30-60 foizini tashkil qiladi, bu ko'pincha boshlang'ich narxni an'anaviy uskunalar narxiga yaqinlashtirishi mumkin. Standart HVAC havo tizimlari bir tonna issiqlik yoki sovuq uchun taxminan 3000 dollar turadi (uylar odatda bir tonnadan besh tonnagacha foydalanadi). Geotermal NVC tizimlarining narxi bir tonna uchun taxminan 5000 dollardan 8000-9000 dollargacha. Biroq, yangi o'rnatish usullari an'anaviy tizimlarning narxiga qadar xarajatlarni sezilarli darajada kamaytiradi.

Xarajatlarni tejashga davlat yoki tijorat maqsadlarida foydalanish uchun uskunalarga chegirmalar yoki hatto uy uchun katta buyurtmalar (ayniqsa, Bosch, Carrier va Trane kabi yirik brendlar) orqali ham erishish mumkin. Nasos va qayta quyish qudug'i yordamida ochiq halqalarni o'rnatish yopiq tizimlarga qaraganda arzonroq.

Manba: energyblog.nationalgeographic.com

Eng katta qiyinchilik patogen mikrofloradan qochishdir. Va bu namlik bilan to'yingan va etarlicha issiq muhitda qilish qiyin. Hatto eng yaxshi yerto'lalarda ham har doim mog'or bor. Shuning uchun biz quvurlarni devorlarda to'plangan har qanday shilimshiqdan muntazam ravishda tozalash tizimiga muhtojmiz. Va buni 3 metrli yotqizish bilan qilish juda oddiy emas. Avvalo, mexanik usul aqlga keladi - cho'tka. Bacalarni qanday tozalash kerak. Qandaydir suyuq kimyo bilan. Yoki gaz. Agar siz fozgenni quvur orqali pompalasangiz, unda hamma narsa o'ladi va bu bir necha oyga etarli bo'lishi mumkin. Ammo har qanday gaz kimyoga kiradi. quvurdagi namlik bilan reaktsiyalar va shunga mos ravishda uning ichiga joylashadi, bu esa uni uzoq vaqt davomida havoga aylantiradi. Va uzoq vaqt davomida shamollatish patogenlarning tiklanishiga olib keladi. Bu bilimli yondashuvni talab qiladi. zamonaviy vositalar tozalash.

Umuman olganda, men har bir so'z ostida imzo chekaman! (Men nimadan xursand bo'lishni bilmayman).

Ushbu tizimda men hal qilinishi kerak bo'lgan bir nechta muammolarni ko'raman:

1. Ushbu issiqlik almashtirgichning uzunligi undan samarali foydalanish uchun etarlimi (ba'zi ta'sir bo'ladi, ammo qaysi biri aniq emas)
2. Kondensat. Qishda, u bo'lmaydi, chunki sovuq havo quvur orqali pompalanadi. Kondensat quvurning tashqi tomonidan - erga tushadi (u issiqroq). Ammo yozda... Muammo shundaki, kondensatni 3 m chuqurlikdan QANDAY haydash kerak - men allaqachon kondensat yig'ish tomonida kondensat yig'ish uchun germetik quduq idishini yasashni o'yladim. Unga vaqti-vaqti bilan kondensatni chiqarib yuboradigan nasosni o'rnating ...
3. Kanalizatsiya quvurlari (plastmassa) havo o'tkazmaydigan deb hisoblanadi. Agar shunday bo'lsa, u holda er osti suvlari atrofga kirmasligi va havo namligiga ta'sir qilmasligi kerak. Shuning uchun, menimcha, namlik bo'lmaydi (podvalda bo'lgani kabi). Hech bo'lmaganda qishda. Menimcha, erto'la yomon ventilyatsiya tufayli nam. Mog'or quyosh nuri va qoralamalarni yoqtirmaydi (quvurda qoralama bo'ladi). Va endi savol - erdagi kanalizatsiya quvurlari QANCHALAR qattiq? Ular menga necha yil xizmat qiladi? Gap shundaki, bu loyiha bilan bog'liq - kanalizatsiya uchun xandaq qazilgan (u 1-1,2 m chuqurlikda bo'ladi), keyin izolyatsiya (polistirol ko'pik) va chuqurroq - tuproq batareyasi). Shunday qilib bu tizim depressurizatsiya holatida tuzatib bo'lmaydigan - men uni yirtib tashlamayman - men uni shunchaki tuproq bilan qoplayman va hammasi.
4. Quvurlarni tozalash. Men pastki nuqtada yaxshi ko'rishni o'yladim. endi bu haqda kamroq "intuzizm" bor - er osti suvlari - u suv ostida qolishi va NOLI bo'lishi mumkin. Quduqsiz juda ko'p variantlar mavjud emas:
lekin. revizyonlar yuzaga chiqadigan har ikki tomondan (har bir 110 mm quvur uchun) amalga oshiriladi, quvurlar orqali zanglamaydigan po'lat simi tortiladi. Tozalash uchun biz unga kvachni biriktiramiz. Kamchiliklari - sirtga bir qator quvurlar chiqadi, bu batareyaning harorati va gidrodinamik rejimiga ta'sir qiladi.
b. quvurlarni vaqti-vaqti bilan suv va oqartgich bilan to'ldiring, masalan (yoki boshqa dezinfektsiyalovchi), quvurlarning boshqa uchidagi kondensat quduqdan suvni pompalang. Keyin quvurlarni havo bilan quriting (ehtimol bahor rejimida - uydan tashqariga, garchi menga bu fikr yoqmasa ham).
5. Qolib (qoralama) bo'lmaydi. ammo ichimlikda yashaydigan boshqa mikroorganizmlar - juda ko'p. Qish rejimiga umid bor - sovuq quruq havo yaxshi dezinfektsiyalanadi. Himoya opsiyasi - batareyaning chiqishidagi filtr. Yoki ultrabinafsha (qimmat)
6. Bunday dizayn ustidagi havoni haydash qanchalik qiyin?
Kirish joyida filtr (nozik to'r).
-> 90 daraja pastga aylantiring
-> 4m 200mm quvur pastga
-> oqimni 4 110 mm quvurlarga bo'lish
-> 10 metr gorizontal
-> 90 daraja pastga aylantiring
-> 1 metr pastga
-> 90 daraja aylantiring
-> 10 metr gorizontal
-> 200 mm quvurda oqim yig'ish
-> 2 metr yuqoriga
-> 90 daraja aylantiring (uyga)
-> filtr qog'ozi yoki mato cho'ntagi
-> fan

Bizda 25 m quvurlar, 90 graduslik 6 burilish (burilishlar silliqroq bo'lishi mumkin - 2x45), 2 filtr. Men 300-400 m3 / soatni xohlayman. Oqim tezligi ~4m/s

Uglevodorodlarga boy mamlakatimizda geotermal energiya o‘ziga xos ekzotik resurs bo‘lib, hozirgi sharoitda neft va gaz bilan raqobatlasha olmaydi. Shunga qaramay, energiyaning ushbu muqobil shakli deyarli hamma joyda va juda samarali ishlatilishi mumkin.

Geotermal energiya - bu yerning ichki qismidagi issiqlikdir. U chuqurlikda ishlab chiqariladi va Yer yuzasiga turli shakllarda va turli intensivlikda keladi.

Tuproqning yuqori qatlamlarining harorati asosan tashqi (ekzogen) omillarga - quyosh nuriga va havo haroratiga bog'liq. Yozda va kunduzda tuproq ma'lum bir chuqurlikgacha qiziydi, qishda va tunda u havo haroratining o'zgarishi va biroz kechikish bilan, chuqurlik bilan ortib, soviydi. Havo haroratining kunlik tebranishlarining ta'siri bir necha o'n santimetrdan bir necha o'n santimetrgacha chuqurlikda tugaydi. Mavsumiy tebranishlar tuproqning chuqur qatlamlarini qamrab oladi - o'nlab metrgacha.

Muayyan chuqurlikda - o'nlab metrdan yuzlab metrgacha - tuproqning harorati doimiy ravishda saqlanadi, bu Yer yuzasiga yaqin o'rtacha yillik havo haroratiga teng. Buni juda chuqur g'orga tushish orqali tekshirish oson.

Ma'lum bir hududda o'rtacha yillik havo harorati noldan past bo'lsa, bu abadiy muzlik (aniqrog'i, abadiy muzlik) sifatida namoyon bo'ladi. Sharqiy Sibirda yil davomida muzlatilgan tuproqlarning qalinligi, ya'ni qalinligi joylarda 200-300 m ga etadi.

Muayyan chuqurlikdan (xaritaning har bir nuqtasi uchun o'ziga xos) Quyosh va atmosferaning ta'siri shunchalik zaiflashadiki, endogen (ichki) omillar birinchi o'rinda turadi va yerning ichki qismi ichkaridan isitiladi, shuning uchun harorat pasaya boshlaydi. chuqurlik bilan ko'tariladi.

Erning chuqur qatlamlarining isishi asosan u erda joylashgan radioaktiv elementlarning parchalanishi bilan bog'liq, ammo boshqa issiqlik manbalari, masalan, er qobig'i va mantiyaning chuqur qatlamlaridagi fizik-kimyoviy, tektonik jarayonlar deb ataladi. Lekin nima sababdan bo'lishidan qat'iy nazar, jinslar va ular bilan bog'liq suyuqlik va gazsimon moddalarning harorati chuqurlik bilan ortadi. Konchilar bu hodisaga duch kelishadi - chuqur konlarda har doim issiq. 1 km chuqurlikda o'ttiz daraja issiqlik normal, chuqurroq harorat esa undan ham yuqori.

Yerning ichki qismidagi issiqlik oqimi Yer yuzasiga etib boradi, unchalik katta emas - o'rtacha quvvati yiliga 0,03-0,05 Vt / m 2 yoki taxminan 350 Vt / m 2 ni tashkil qiladi. Quyoshdan issiqlik oqimi va u tomonidan isitiladigan havo fonida bu sezilmas qiymatdir: Quyosh har yili er yuzasining har bir kvadrat metriga taxminan 4000 kVt / soat, ya'ni 10 000 baravar ko'p beradi (albatta, bu o'rtacha, qutb va ekvatorial kengliklar o'rtasida katta tarqalish bilan va boshqa iqlim va ob-havo omillariga bog'liq).

Sayyoramizning aksariyat qismida chuqurlikdan yer yuzasiga issiqlik oqimining ahamiyatsizligi jinslarning past issiqlik o'tkazuvchanligi va geologik tuzilishning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq. Ammo istisnolar mavjud - issiqlik oqimi yuqori bo'lgan joylar. Bular, birinchi navbatda, tektonik yoriqlar zonalari, kuchaygan seysmik faollik va vulkanizm, bu erda yerning ichki qismidagi energiya chiqish yo'lini topadi. Bunday zonalar litosferaning termal anomaliyalari bilan ajralib turadi, bu erda er yuzasiga yetib boradigan issiqlik oqimi "odatdagidan" ko'p marta va hatto kattalikdagi buyurtmalar bo'lishi mumkin. Bu zonalarda vulqon otilishi va issiq buloqlar orqali yer yuzasiga katta miqdorda issiqlik chiqariladi.

Aynan shu hududlar geotermal energiyani rivojlantirish uchun eng qulay hisoblanadi. Rossiya hududida bular, birinchi navbatda, Kamchatka, Kuril orollari va Kavkaz.

Shu bilan birga, geotermal energiyani rivojlantirish deyarli hamma joyda mumkin, chunki chuqurlik bilan haroratning oshishi hamma joyda uchraydigan hodisa bo'lib, u erdan mineral xom ashyo olinadigandek, ichaklardan issiqlikni "chiqarish" vazifasidir.

O'rtacha har 100 m uchun harorat chuqurlik bilan 2,5-3 ° S ga oshadi.Har xil chuqurliklarda joylashgan ikki nuqta orasidagi harorat farqining ular orasidagi chuqurlik farqiga nisbati geotermik gradient deb ataladi.

O'zaro geotermik qadam yoki harorat 1 ° C ga ko'tariladigan chuqurlik oralig'i.

Gradient qanchalik baland bo'lsa va shunga mos ravishda qadam pastroq bo'lsa, Yer chuqurligining issiqligi yuzaga yaqinlashadi va bu hudud geotermal energiyani rivojlantirish uchun qanchalik istiqbolli bo'ladi.

Turli hududlarda, geologik tuzilishga va boshqa mintaqaviy va mahalliy sharoitlarga qarab, chuqurlik bilan haroratning ko'tarilish tezligi keskin farq qilishi mumkin. Yer miqyosida geotermal gradientlar va qadamlar qiymatlarining o'zgarishi 25 martaga etadi. Misol uchun, Oregon shtatida (AQSh) gradient 1 km uchun 150 ° C, Janubiy Afrikada esa 1 km uchun 6 ° S.

Savol shundaki, katta chuqurlikdagi harorat qanday - 5, 10 km yoki undan ko'p? Agar tendentsiya davom etsa, 10 km chuqurlikdagi harorat o'rtacha 250-300 ° S atrofida bo'lishi kerak. Bu, o'ta chuqur quduqlarda to'g'ridan-to'g'ri kuzatishlar bilan ko'proq yoki kamroq tasdiqlanadi, garchi rasm haroratning chiziqli o'sishiga qaraganda ancha murakkabroq.

Misol uchun, Boltiq kristalli qalqonida burg'ulangan Kola superdeep qudug'ida harorat 10 ° S / 1 km tezlikda 3 km chuqurlikda o'zgaradi, keyin esa geotermik gradient 2-2,5 marta katta bo'ladi. 7 km chuqurlikda allaqachon 120 ° S harorat qayd etilgan, 10 km - 180 ° S va 12 km - 220 ° S.

Yana bir misol - Shimoliy Kaspiyda yotqizilgan quduq, u erda 500 m chuqurlikda 42 ° S harorat qayd etilgan, 1,5 km - 70 ° S, 2 km - 80 ° S, 3 km - 108 ° S.

Geotermal gradient 20–30 km chuqurlikdan boshlab pasayadi, deb taxmin qilinadi: 100 km chuqurlikda, taxminiy haroratlar taxminan 1300–1500 ° S, 400 km chuqurlikda - 1600 ° S, Yerda. yadro (6000 km dan ortiq chuqurlik) - 4000–5000° S.

10-12 km gacha bo'lgan chuqurlikda harorat burg'ulangan quduqlar orqali o'lchanadi; ular mavjud bo'lmagan joylarda, u kattaroq chuqurlikdagi kabi bilvosita belgilar bilan belgilanadi. Bunday bilvosita belgilar seysmik to'lqinlarning o'tish tabiati yoki otilayotgan lavaning harorati bo'lishi mumkin.

Biroq, geotermal energiya maqsadlari uchun 10 km dan ortiq chuqurlikdagi haroratlar haqidagi ma'lumotlar hali amaliy qiziqish uyg'otmaydi.

Bir necha kilometr chuqurlikda juda ko'p issiqlik bor, lekin uni qanday ko'tarish kerak? Ba'zida tabiatning o'zi biz uchun bu muammoni tabiiy sovutish suvi - yer yuzasiga chiqadigan yoki bizga kirish mumkin bo'lgan chuqurlikda joylashgan isitiladigan termal suvlar yordamida hal qiladi. Ba'zi hollarda, chuqurlikdagi suv bug 'holatiga qadar isitiladi.

Kontseptsiyaning qat'iy ta'rifi " termal suvlar"Yo'q. Qoida tariqasida, ular suyuq holatda yoki bug 'shaklidagi issiq er osti suvlarini, shu jumladan 20 ° C dan yuqori haroratda, ya'ni, qoida tariqasida, havo haroratidan yuqori bo'lgan Yer yuzasiga tushadigan suvlarni anglatadi.

Issiq er osti suvlari, bug ', bug'-suv aralashmalari - bu gidrotermal energiya. Shunga ko'ra, undan foydalanishga asoslangan energiya gidrotermal deb ataladi.

Vaziyat to'g'ridan-to'g'ri quruq jinslardan issiqlik ishlab chiqarish bilan murakkabroq - neft-termik energiya, ayniqsa etarlicha yuqori haroratlar, qoida tariqasida, bir necha kilometr chuqurlikdan boshlanadi.

Rossiya hududida neft-termal energiya salohiyati gidrotermal energiyadan yuz baravar yuqori - mos ravishda 3500 va 35 trillion tonna standart yoqilg'i. Bu juda tabiiy - Yer chuqurligining issiqligi hamma joyda, termal suvlar esa mahalliy darajada. Biroq, aniq texnik qiyinchiliklar tufayli, hozirgi vaqtda termal suvlarning aksariyati issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

20-30 dan 100 ° S gacha bo'lgan suv harorati isitish uchun, 150 ° C va undan yuqori haroratlar - va geotermal elektr stantsiyalarida elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun javob beradi.

Umuman olganda, Rossiya hududidagi geotermal resurslar tonna standart yoqilg'i yoki boshqa energiya o'lchov birligi bo'yicha qazib olinadigan yoqilg'i zahiralaridan taxminan 10 baravar yuqori.

Nazariy jihatdan faqat geotermal energiya mamlakatning energiyaga bo‘lgan ehtiyojini to‘liq qondirishi mumkin edi. Amalda, hozirgi vaqtda uning hududining aksariyat qismida bu texnik va iqtisodiy sabablarga ko'ra amalga oshirilmaydi.

Dunyoda geotermal energiyadan foydalanish ko'pincha Islandiya bilan bog'liq - O'rta Atlantika tizmasining shimoliy uchida, o'ta faol tektonik va vulqon zonasida joylashgan mamlakat. Ehtimol, hamma Eyyafyatlayokudl vulqonining kuchli otilishini eslaydi ( Eyjafjallajokull) 2010 yilda.

Aynan shu geologik o'ziga xoslik tufayli Islandiya geotermal energiyaning katta zahiralariga ega, shu jumladan Yer yuzasiga keladigan issiq buloqlar va hatto geyzerlar shaklida.

Islandiyada hozirda iste'mol qilinadigan energiyaning 60% dan ortig'i Yerdan olinadi. Jumladan, geotermal manbalar hisobidan isitishning 90 foizi va elektr energiyasining 30 foizi taʼminlanadi. Qo'shimcha qilamizki, mamlakatdagi elektr energiyasining qolgan qismi gidroelektrostantsiyalarda ishlab chiqariladi, ya'ni qayta tiklanadigan energiya manbalaridan ham foydalaniladi, buning natijasida Islandiya o'ziga xos global ekologik standartga o'xshaydi.

20-asrda geotermal energiyani "o'zlashtirish" Islandiyaga sezilarli darajada iqtisodiy yordam berdi. O'tgan asrning o'rtalariga qadar u juda qashshoq mamlakat bo'lgan, hozirda u o'rnatilgan quvvat va aholi jon boshiga geotermal energiya ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda birinchi o'rinda, geotermal energiyaning mutlaq o'rnatilgan quvvati bo'yicha birinchi o'ntalikda. o'simliklar. Biroq, uning aholisi bor-yo'g'i 300 ming kishini tashkil etadi, bu ekologik toza energiya manbalariga o'tish vazifasini soddalashtiradi: unga bo'lgan ehtiyoj umuman kichik.

Islandiyadan tashqari, yangi Zelandiya va Janubi-Sharqiy Osiyoning orol shtatlarida (Filippin va Indoneziya), Markaziy Amerika va Sharqiy Afrika mamlakatlarida elektr energiyasi ishlab chiqarishning umumiy balansida geotermal energiyaning yuqori ulushi ta'minlanadi, ularning hududi ham xarakterlidir. yuqori seysmik va vulqon faolligi bilan. Bu mamlakatlar uchun hozirgi rivojlanish darajasi va ehtiyojlari bo'yicha geotermal energiya ijtimoiy-iqtisodiy rivojlanishga katta hissa qo'shmoqda.

Geotermal energiyadan foydalanish juda uzoq tarixga ega. Birinchi ma'lum bo'lgan misollardan biri Italiya, Toskana provinsiyasidagi, hozir Larderello deb ataladigan joy, u erda 19-asrning boshlarida tabiiy ravishda oqadigan yoki sayoz quduqlardan olinadigan mahalliy issiq termal suvlar energiya uchun ishlatilgan. maqsadlar.

Bu yerda olish uchun borga boy er osti manbalaridan suv ishlatilgan borik kislotasi. Dastlab, bu kislota temir qozonlarda bug'lanish yo'li bilan olingan va oddiy o'tin yaqin atrofdagi o'rmonlardan yoqilg'i sifatida olingan, ammo 1827 yilda Franchesko Larderel suvning issiqligida ishlaydigan tizimni yaratgan. Shu bilan birga, tabiiy suv bug'ining energiyasi burg'ulash qurilmalarining ishlashi uchun, 20-asrning boshlarida esa mahalliy uylar va issiqxonalarni isitish uchun ishlatila boshlandi. Xuddi shu joyda, 1904 yilda Larderelloda termal suv bug'i elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun energiya manbai bo'ldi.

19-asr oxiri va 20-asr boshlaridagi Italiya misoliga baʼzi boshqa davlatlar ham ergashdilar. Misol uchun, 1892 yilda termal suvlar birinchi marta AQShda (Boise, Aydaho), 1919 yilda - Yaponiyada, 1928 yilda - Islandiyada mahalliy isitish uchun ishlatilgan.

Qo'shma Shtatlarda birinchi gidrotermal elektr stantsiyasi Kaliforniyada 1930-yillarning boshlarida, Yangi Zelandiyada - 1958 yilda, Meksikada - 1959 yilda, Rossiyada (dunyodagi birinchi ikkilik GeoPP) - 1965 yilda paydo bo'lgan.

Yangi manbada eski tamoyil

Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun suv manbasining harorati isitishga qaraganda yuqori, ya'ni 150 ° C dan yuqori bo'lishi kerak. Geotermal elektr stansiyasining (GeoES) ishlash printsipi an'anaviy issiqlik elektr stantsiyasining (IES) ishlash printsipiga o'xshaydi. Aslida, geotermal elektr stantsiyasi issiqlik elektr stantsiyasining bir turi.

Issiqlik elektr stantsiyalarida, qoida tariqasida, ko'mir, gaz yoki mazut energiyaning asosiy manbai, suv bug'i esa ishchi suyuqlik bo'lib xizmat qiladi. Yonilg'i, yonish, suvni bug 'holatiga qizdiradi, bu bug 'turbinasini aylantiradi va u elektr energiyasini ishlab chiqaradi.

GeoPP ning farqi shundaki, bu erda energiyaning asosiy manbai yerning ichki qismidagi issiqlikdir va bug 'shaklidagi ishchi suyuqlik to'g'ridan-to'g'ri ishlab chiqarish qudug'idan "tayyor" shaklda elektr generatorining turbinasi qanotlariga kiradi.

GeoPP ishining uchta asosiy sxemasi mavjud: to'g'ridan-to'g'ri, quruq (geotermal) bug' yordamida; bilvosita, gidrotermal suvga asoslangan va aralash yoki ikkilik.

Bir yoki boshqa sxemadan foydalanish agregat holatiga va energiya tashuvchining haroratiga bog'liq.

Eng oddiy va shuning uchun o'zlashtirilgan sxemalarning birinchisi to'g'ridan-to'g'ri bo'lib, unda quduqdan keladigan bug' to'g'ridan-to'g'ri turbina orqali o'tkaziladi. 1904 yilda Larderelloda dunyodagi birinchi GeoPP ham quruq bug'da ishlagan.

Bilvosita ishlash sxemasiga ega bo'lgan GeoPPlar bizning davrimizda eng keng tarqalgan. Ular issiq er osti suvidan foydalanadilar, u yuqori bosim ostida evaporatatorga quyiladi, bu erda uning bir qismi bug'lanadi va hosil bo'lgan bug 'turbinani aylantiradi. Ba'zi hollarda geotermal suv va bug'ni agressiv birikmalardan tozalash uchun qo'shimcha qurilmalar va sxemalar talab qilinadi.

Egzoz bug 'in'ektsiya qudug'iga kiradi yoki kosmik isitish uchun ishlatiladi - bu holda, printsip CHPning ishlashi bilan bir xil bo'ladi.

Ikkilik GeoPPlarda issiq termal suv quyi qaynash nuqtasi bo'lgan ishchi suyuqlik vazifasini bajaradigan boshqa suyuqlik bilan o'zaro ta'sir qiladi. Ikkala suyuqlik ham issiqlik almashtirgich orqali o'tadi, bu erda termal suv ishlaydigan suyuqlikni bug'laydi, uning bug'lari turbinani aylantiradi.

Bu tizim yopiq bo'lib, atmosferaga chiqindilarni chiqarish muammosini hal qiladi. Bundan tashqari, nisbatan past qaynash nuqtasi bo'lgan ishlaydigan suyuqliklar energiyaning asosiy manbai sifatida juda issiq bo'lmagan termal suvlardan foydalanishga imkon beradi.

Barcha uchta sxema gidrotermal manbadan foydalanadi, ammo neft-termal energiya elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ham ishlatilishi mumkin.

Bu holda elektron diagrammasi ham juda oddiy. Bir-biriga bog'langan ikkita quduqni burg'ulash kerak - quyish va ishlab chiqarish. Inyeksiya qudug'iga suv quyiladi. Chuqurlikda u qiziydi, keyin isitiladigan suv yoki kuchli isitish natijasida hosil bo'lgan bug 'ishlab chiqarish qudug'i orqali yuzaga keladi. Bundan tashqari, barchasi neft-termik energiya qanday ishlatilishiga bog'liq - isitish yoki elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun. Yopiq tsikl, chiqindi bug 'va suvni in'ektsiya qudug'iga qaytarish yoki yo'q qilishning boshqa usuli bilan mumkin.

Bunday tizimning kamchiliklari aniq: ishchi suyuqlikning etarlicha yuqori haroratini olish uchun quduqlarni katta chuqurlikka burg'ulash kerak. Va bu jiddiy xarajat va suyuqlik yuqoriga ko'tarilganda sezilarli issiqlik yo'qotish xavfi. Shu sababli, neft-termik tizimlar hali ham gidrotermallarga qaraganda kamroq tarqalgan, garchi neft-termik energiyaning potentsiali kattaroqdir.

Hozirgi vaqtda neft-termik aylanma tizimlari (PCS) deb ataladigan narsalarni yaratish bo'yicha etakchi Avstraliya hisoblanadi. Bundan tashqari, geotermal energiyaning ushbu yo'nalishi AQSh, Shveytsariya, Buyuk Britaniya va Yaponiyada faol rivojlanmoqda.

Lord Kelvindan sovg'a

1852 yilda fizik Uilyam Tompson (aka lord Kelvin) tomonidan issiqlik nasosining ixtirosi insoniyatga tuproqning yuqori qatlamlarining past darajadagi issiqligidan foydalanish uchun haqiqiy imkoniyatni taqdim etdi. Issiqlik nasosi tizimi yoki Tompson aytganidek, issiqlik ko'paytirgichi issiqlikni atrof-muhitdan sovutgichga o'tkazishning jismoniy jarayoniga asoslangan. Aslida, u neft-termik tizimlarda bo'lgani kabi bir xil printsipdan foydalanadi. Farqi issiqlik manbaida, shuning uchun terminologik savol tug'ilishi mumkin: issiqlik nasosini qay darajada geotermal tizim deb hisoblash mumkin? Gap shundaki, yuqori qatlamlarda o‘nlab yoki yuzlab metrlargacha bo‘lgan chuqurlikdagi toshlar va ulardagi suyuqliklar yerning chuqur isishi emas, balki quyosh ta’sirida isitiladi. Shunday qilib, bu holda issiqlikning asosiy manbai quyoshdir, garchi u geotermal tizimlarda bo'lgani kabi, erdan olinadi.

Issiqlik nasosining ishlashi atmosferaga nisbatan tuproqni isitish va sovutishning kechikishiga asoslanadi, buning natijasida sirt va chuqur qatlamlar o'rtasida harorat gradienti hosil bo'lib, qishda ham issiqlikni saqlaydi, xuddi shunday. suv omborlarida nima sodir bo'ladi. Issiqlik nasoslarining asosiy maqsadi kosmik isitishdir. Aslida, bu "teskari muzlatgich". Issiqlik pompasi ham, muzlatgich ham uchta komponent bilan o'zaro ta'sir qiladi: ichki muhit (birinchi holatda - isitiladigan xona, ikkinchisida - sovutilgan muzlatgich kamerasi), tashqi muhit - energiya manbai va sovutgich (sovutgich), bu issiqlik uzatish yoki sovuqni ta'minlaydigan sovutish suvi hamdir.

Past qaynash nuqtasi bo'lgan modda sovutgich vazifasini bajaradi, bu esa hatto nisbatan past haroratga ega bo'lgan manbadan issiqlikni olish imkonini beradi.

Sovutgichda suyuq sovutgich bug'lanish moslamasiga gaz kelebeği (bosim regulyatori) orqali kiradi, bu erda bosimning keskin pasayishi tufayli suyuqlik bug'lanadi. Bug'lanish endotermik jarayon bo'lib, issiqlikni tashqaridan so'rishni talab qiladi. Natijada, evaporatatorning ichki devorlaridan issiqlik olinadi, bu sovutgich kamerasida sovutish effektini ta'minlaydi. Evaporatatordan keyin sovutgich kompressorga so'riladi va u erda agregatsiyaning suyuq holatiga qaytadi. Bu olingan issiqlikning tashqi muhitga chiqishiga olib keladigan teskari jarayondir. Qoida tariqasida, u xonaga tashlanadi va muzlatgichning orqa devori nisbatan issiq.

Issiqlik pompasi deyarli bir xil ishlaydi, farqi shundaki, issiqlik tashqi muhitdan olinadi va evaporatator - xonani isitish tizimi orqali ichki muhitga kiradi.

Haqiqiy issiqlik nasosida suv isitiladi, erga yoki suv omboriga yotqizilgan tashqi konturdan o'tib, keyin evaporatatorga kiradi.

Evaporatatorda issiqlik qaynash nuqtasi past bo'lgan sovutgich bilan to'ldirilgan ichki kontaktlarning zanglashiga olib boriladi, u evaporatatordan o'tib, suyuqlikdan gaz holatiga o'tadi va issiqlikni oladi.

Bundan tashqari, gazli sovutgich kompressorga kiradi, u erda yuqori bosim va haroratgacha siqiladi va kondensatorga kiradi, bu erda issiq gaz va isitish tizimidan issiqlik tashuvchisi o'rtasida issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi.

Kompressor ishlashi uchun elektr energiyasi talab qilinadi, ammo zamonaviy tizimlarda transformatsiya nisbati (iste'mol qilinadigan va ishlab chiqarilgan energiya nisbati) ularning samaradorligini ta'minlash uchun etarlicha yuqori.

Hozirgi vaqtda issiqlik nasoslari asosan iqtisodiy rivojlangan mamlakatlarda kosmik isitish uchun keng qo'llaniladi.

Ekologik to'g'ri energiya

Geotermal energiya ekologik jihatdan qulay hisoblanadi, bu umuman to'g'ri. Birinchidan, u qayta tiklanadigan va amalda tugamaydigan resursdan foydalanadi. Geotermal energiya yirik gidroelektrostansiyalar yoki shamol stansiyalaridan farqli ravishda katta maydonlarni talab qilmaydi va uglevodorod energiyasidan farqli ravishda atmosferani ifloslantirmaydi. O'rtacha, GeoPP ishlab chiqarilgan 1 GVt elektr energiyasi bo'yicha 400 m 2 maydonni egallaydi. Xuddi shu ko'rsatkich, masalan, ko'mir bilan ishlaydigan issiqlik elektr stantsiyasi uchun 3600 m 2 ni tashkil qiladi. GeoPPlarning ekologik foydalari orasida kam suv iste'moli ham mavjud - 1 kVt uchun 20 litr toza suv, issiqlik elektr stantsiyalari va atom elektr stantsiyalari uchun taxminan 1000 litr kerak. E'tibor bering, bu "o'rtacha" GeoPP ning ekologik ko'rsatkichlari.

Lekin salbiy yon effektlar hali bor. Ular orasida shovqin, atmosferaning termal ifloslanishi va suv va tuproqning kimyoviy ifloslanishi, shuningdek, qattiq chiqindilarning shakllanishi ko'pincha ajralib turadi.

Atrof-muhitning kimyoviy ifloslanishining asosiy manbai termal suvning o'zi (yuqori harorat va mineralizatsiya bilan), ko'pincha o'z ichiga oladi. katta miqdorda toksik birikmalar, ular bilan bog'liq holda chiqindi suv va xavfli moddalarni yo'q qilish muammosi mavjud.

Geotermal energiyaning salbiy ta'sirini quduqlarni burg'ulashdan boshlab bir necha bosqichda kuzatish mumkin. Bu erda har qanday quduqni burg'ulash bilan bir xil xavf tug'diradi: tuproq va o'simlik qoplamining yo'q qilinishi, tuproq va er osti suvlarining ifloslanishi.

GeoPPni ishlatish bosqichida atrof-muhitning ifloslanishi muammolari saqlanib qolmoqda. Termal suyuqliklar - suv va bug 'odatda karbonat angidrid (CO 2), oltingugurt sulfidi (H 2 S), ammiak (NH 3), metan (CH 4), oddiy tuz (NaCl), bor (B), mishyak (As) o'z ichiga oladi. ), simob (Hg). Atrof-muhitga chiqarilganda ular ifloslanish manbalariga aylanadi. Bundan tashqari, agressiv kimyoviy muhit GeoTPP tuzilmalariga korroziyaga olib kelishi mumkin.

Shu bilan birga, GeoPPlarda ifloslantiruvchi moddalar emissiyasi IESlarga qaraganda o'rtacha past. Masalan, ishlab chiqarilgan elektr energiyasining bir kilovatt-soatiga karbonat angidrid gazi emissiyasi GeoPPda 380 g gacha, ko'mirda ishlaydigan issiqlik elektr stansiyalarida 1042 g, mazutda 906 g va gazda ishlaydigan issiqlik elektr stansiyalarida 453 g gacha.

Savol tug'iladi: chiqindi suv bilan nima qilish kerak? Sho'rlanish darajasi past bo'lsa, soviganidan keyin u er usti suvlariga tashlanishi mumkin. Boshqa yo'l esa, uni in'ektsiya qudug'i orqali suvli qatlamga qaytarishdir, bu hozirgi kunda afzal va ustuvor amaliyotdir.

Suvli qatlamlardan termal suvni olish (shuningdek, oddiy suvni haydash) cho'kish va er harakati, geologik qatlamlarning boshqa deformatsiyalari va mikrozilzilalarni keltirib chiqarishi mumkin. Bunday hodisalarning ehtimoli odatda past bo'ladi, garchi alohida holatlar qayd etilgan bo'lsa ham (masalan, Germaniyaning Staufen im Breisgau shahridagi GeoPPda).

Shuni ta'kidlash kerakki, GeoPPlarning aksariyati nisbatan kam aholi punktlarida va uchinchi dunyo mamlakatlarida joylashgan bo'lib, ularda ekologik talablar rivojlangan mamlakatlarga qaraganda unchalik qattiq emas. Bundan tashqari, hozirgi vaqtda GeoPPlar soni va ularning quvvatlari nisbatan kichik. Geotermal energiyaning keng rivojlanishi bilan ekologik xavflar ortishi va ko'payishi mumkin.

Yerning energiyasi qancha?

Geotermal tizimlarni qurish uchun investitsiya xarajatlari juda keng diapazonda o'zgarib turadi - 1 kVt o'rnatilgan quvvat uchun 200 dan 5000 dollargacha, ya'ni eng arzon variantlar issiqlik elektr stantsiyasini qurish narxi bilan taqqoslanadi. Ular, birinchi navbatda, termal suvlarning paydo bo'lish shartlariga, ularning tarkibiga va tizimning dizayniga bog'liq. Katta chuqurlikka burg'ulash, ikkita quduqli yopiq tizim yaratish, suvni tozalash zarurati xarajatlarni ko'paytirishi mumkin.

Masalan, neft-termik aylanish tizimini (PTS) yaratishga investitsiyalar 1 kVt o'rnatilgan quvvat uchun 1,6-4 ming dollarni tashkil etadi, bu atom elektr stantsiyasini qurish xarajatlaridan oshadi va shamol va elektr energiyasini qurish xarajatlari bilan taqqoslanadi. quyosh elektr stansiyalari.

GeoTPP ning aniq iqtisodiy afzalligi bepul energiya tashuvchisidir. Taqqoslash uchun, ishlaydigan issiqlik elektr stansiyasi yoki atom elektr stantsiyasining tannarx tarkibida yoqilg'i energiyaning joriy narxlariga qarab 50-80% yoki undan ko'proqni tashkil qiladi. Demak, geotermal tizimning yana bir afzalligi: operatsion xarajatlar yanada barqaror va oldindan aytib bo'ladigan, chunki ular energiya narxlarining tashqi kon'yunkturasiga bog'liq emas. Umuman olganda, GeoTPP ning operatsion xarajatlari ishlab chiqarilgan 1 kVt / soat quvvat uchun 2-10 tsent (60 kopek - 3 rubl) miqdorida baholanadi.

Energiya tashuvchisidan keyin ikkinchi eng katta (va juda muhim) xarajatlar moddasi, qoida tariqasida, ish haqi mamlakatlar va mintaqalarda keskin farq qilishi mumkin bo'lgan zavod xodimlari.

O'rtacha 1 kVt/soat geotermal energiyaning narxi issiqlik elektr stansiyalari bilan solishtirish mumkin Rossiya shartlari- taxminan 1 rubl / 1 kVt / soat) va GESlarda elektr energiyasini ishlab chiqarish narxidan (5-10 kopek / 1 kVt / soat) o'n baravar yuqori.

Yuqori narx sabablarining bir qismi issiqlik va gidroelektr stansiyalaridan farqli o'laroq, GeoTPP nisbatan kichik quvvatga ega. Bundan tashqari, bir xil mintaqada va o'xshash sharoitlarda joylashgan tizimlarni solishtirish kerak. Masalan, Kamchatkada, mutaxassislarning fikriga ko'ra, 1 kVt-soat geotermal elektr energiyasi mahalliy issiqlik elektr stantsiyalarida ishlab chiqarilgan elektr energiyasidan 2-3 baravar arzon.

Geotermal tizimning iqtisodiy samaradorligi ko'rsatkichlari, masalan, chiqindi suvni utilizatsiya qilish kerakmi yoki yo'qmi va bu qanday usullar bilan amalga oshiriladi, resursdan birgalikda foydalanish mumkinmi yoki yo'qligiga bog'liq. Shunday qilib, kimyoviy elementlar va termal suvdan olingan aralashmalar qo'shimcha daromad keltirishi mumkin. Larderello misolini eslang: u erda asosiy narsa kimyoviy ishlab chiqarish edi va geotermal energiyadan foydalanish dastlab yordamchi xususiyatga ega edi.

Geotermal energiya yo'nalishi

Geotermal energiya shamol va quyosh energiyasidan biroz boshqacha rivojlanmoqda. Hozirgi vaqtda bu ko'p jihatdan resursning o'ziga xos xususiyatiga bog'liq bo'lib, u mintaqalar bo'yicha keskin farq qiladi va eng yuqori kontsentratsiyalar odatda tektonik yoriqlar va vulkanizm joylari bilan bog'liq bo'lgan geotermal anomaliyalarning tor zonalari bilan bog'liq.

Bundan tashqari, geotermal energiya shamolga nisbatan texnologik jihatdan kamroq va hatto quyosh energiyasi bilan solishtirganda kamroq quvvatga ega: geotermal stansiyalar tizimlari juda oddiy.

Jahon elektr energiyasi ishlab chiqarishning umumiy tarkibida geotermal komponent 1% dan kamroqni tashkil qiladi, ammo ba'zi mintaqalar va mamlakatlarda uning ulushi 25-30% ga etadi. bilan bog'langanligi sababli geologik sharoitlar geotermal energiya salohiyatining muhim qismi sanoatning eng katta rivojlangan uchta klasteri - Janubi-Sharqiy Osiyo, Markaziy Amerika va Sharqiy Afrika orollari mavjud bo'lgan uchinchi dunyo mamlakatlarida to'plangan. Birinchi ikkita mintaqa Tinch okeanining "Yerning olov kamari" ning bir qismidir, uchinchisi Sharqiy Afrika Riftiga bog'langan. Eng katta ehtimol bilan, geotermal energiya ushbu kamarlarda rivojlanishda davom etadi. Yana uzoqroq istiqbol - bu bir necha kilometr chuqurlikda joylashgan er qatlamlarining issiqligidan foydalangan holda neft-termik energiyani rivojlantirishdir. Bu deyarli hamma joyda mavjud resurs, lekin uni qazib olish katta xarajatlarni talab qiladi, shuning uchun neft-termal energetika birinchi navbatda iqtisodiy va texnologik jihatdan eng kuchli mamlakatlarda rivojlanmoqda.

Umuman olganda, geotermal resurslarning hamma joyda mavjudligi va ekologik xavfsizlikning maqbul darajasini hisobga olgan holda, geotermal energiya yaxshi rivojlanish istiqbollariga ega, deb hisoblash uchun asoslar mavjud. Ayniqsa, an'anaviy energiya tashuvchilarning taqchilligi va ular uchun narxlarning oshishi xavfi ortib bormoqda.

Kamchatkadan Kavkazgacha

Rossiyada geotermal energetikaning rivojlanishi ancha uzoq tarixga ega va biz bir qator o'rinlarda jahon yetakchilari qatoridamiz, garchi ulkan mamlakatning umumiy energiya balansida geotermal energiyaning ulushi hali ham ahamiyatsiz.

Rossiyada geotermal energetikani rivojlantirishning kashshoflari va markazlari ikkita mintaqa - Kamchatka va Shimoliy Kavkaz edi va agar birinchi holatda biz birinchi navbatda elektr energetikasi haqida gapiradigan bo'lsak, ikkinchisida - issiqlik energiyasidan foydalanish haqida. termal suv.

Shimoliy Kavkazda, in Krasnodar o'lkasi, Checheniston, Dog'iston - termal suvlarning issiqligi energiya maqsadlarida Buyuk Britaniyadan oldin ham ishlatilgan. Vatan urushi. 1980-1990-yillarda mintaqada geotermal energetikaning rivojlanishi aniq sabablarga ko'ra to'xtab qoldi va hali turg'unlik holatidan chiqmadi. Shunga qaramay, Shimoliy Kavkazdagi geotermal suv ta'minoti taxminan 500 ming kishini issiqlik bilan ta'minlaydi va, masalan, 60 ming aholiga ega Krasnodar o'lkasidagi Labinsk shahri geotermal suvlar bilan to'liq isitiladi.

Kamchatkada geotermal energiya tarixi birinchi navbatda GeoPP qurilishi bilan bog'liq. Ulardan birinchisi, hali ham ishlayotgan Pauzetskaya va Paratunskaya stantsiyalari 1965–1967 yillarda qurilgan, 600 kVt quvvatga ega Paratunskaya GeoPP esa dunyodagi birinchi ikkilik tsiklli stantsiyaga aylandi. Bu Rossiya Fanlar akademiyasining Sibir bo'limining Issiqlik fizikasi institutidan sovet olimlari S. S. Kutateladze va A. M. Rosenfeldning rivojlanishi bo'lib, ular 1965 yilda 70 ° S haroratli suvdan elektr energiyasini olish uchun mualliflik guvohnomasini oldilar. Keyinchalik bu texnologiya dunyodagi 400 dan ortiq ikkilik GeoPP uchun prototipga aylandi.

1966 yilda ishga tushirilgan Pauzetskaya GeoPP quvvati dastlab 5 MVtni tashkil etgan va keyinchalik 12 MVt ga ko'tarilgan. Hozirda stansiyada ikkilik blok qurilishi davom etmoqda, bu uning quvvatini yana 2,5 MVt ga oshiradi.

SSSR va Rossiyada geotermal energetikaning rivojlanishiga an'anaviy energiya manbalari - neft, gaz, ko'mirning mavjudligi to'sqinlik qildi, lekin hech qachon to'xtamadi. Hozirgi vaqtda eng yirik geotermal energetika ob'ektlari 1999 yilda ishga tushirilgan umumiy quvvati 12 MVt energiya bloklari bo'lgan Verxne-Mutnovskaya GeoPP va 50 MVt quvvatga ega Mutnovskaya GeoPP (2002).

Mutnovskaya va Verkhne-Mutnovskaya GeoPP nafaqat Rossiya uchun, balki jahon miqyosida ham noyob ob'ektlardir. Stansiyalar Mutnovskiy vulqonining etagida, dengiz sathidan 800 metr balandlikda joylashgan va ekstremal sharoitlarda ishlaydi. iqlim sharoiti, bu erda qish yiliga 9-10 oy. Hozirgi kunda dunyodagi eng zamonaviylaridan biri bo'lgan Mutnovskiy GeoPPs uskunalari to'liq mahalliy energetika korxonalarida yaratilgan.

Hozirgi vaqtda Mutnovskiy stantsiyalarining markaziy Kamchatka energetika markazining energiya iste'molining umumiy tarkibidagi ulushi 40% ni tashkil qiladi. Kelgusi yillarda quvvatni oshirish rejalashtirilgan.

Alohida-alohida, Rossiya neft-termik ishlanmalari haqida gapirish kerak. Bizda hali katta PDS yo'q, ammo katta chuqurliklarga (taxminan 10 km) burg'ulash uchun ilg'or texnologiyalar mavjud, ularning ham dunyoda o'xshashi yo'q. Ular yanada rivojlantirish neft-termik tizimlarni yaratish xarajatlarini keskin kamaytiradi. Ushbu texnologiyalar va loyihalarni ishlab chiquvchilar N. A. Gnatus, M. D. Xutorskoy (Rossiya Fanlar akademiyasining Geologiya instituti), A. S. Nekrasov (Rossiya Fanlar akademiyasining Iqtisodiy prognozlash instituti) va Kaluga turbinali zavodi mutaxassislari. Ayni paytda Rossiyada neft-termik aylanish tizimi loyihasi sinov bosqichida.

Rossiyada geotermal energiya istiqbollari mavjud, garchi ular nisbatan uzoqda bo'lsa-da: hozirgi vaqtda salohiyat juda katta va an'anaviy energiya pozitsiyalari kuchli. Shu bilan birga, mamlakatimizning bir qator chekka hududlarida geotermal energiyadan foydalanish iqtisodiy jihatdan foydali va hozir ham talabga ega. Bular yuqori geoenergetika salohiyatiga ega hududlar (Chukotka, Kamchatka, Kuril orollari - Rus qismi Tinch okeani "Yerning olovli kamari", Janubiy Sibir va Kavkaz tog'lari) va shu bilan birga uzoq va markazlashtirilgan energiya ta'minotidan uzilgan.

Yaqin o'n yilliklarda mamlakatimizda geotermal energetika aynan shunday hududlarda rivojlanishi ehtimoli katta.

Kirill Degtyarev, tadqiqotchi, Moskva Davlat universiteti ular. M. V. Lomonosov.

Uglevodorodlarga boy mamlakatimizda geotermal energiya o‘ziga xos ekzotik resurs bo‘lib, hozirgi sharoitda neft va gaz bilan raqobatlasha olmaydi. Shunga qaramay, energiyaning ushbu muqobil shakli deyarli hamma joyda va juda samarali ishlatilishi mumkin.

Igor Konstantinov surati.

Chuqurlik bilan tuproq haroratining o'zgarishi.

Termal suvlar va ularni o'z ichiga olgan quruq jinslarning chuqurligi bilan haroratning oshishi.

Turli hududlarda chuqurlik bilan haroratning o'zgarishi.

Islandiyadagi Eyjafjallajökull vulqonining otilishi erning ichki qismidan kuchli issiqlik oqimi bilan faol tektonik va vulqon zonalarida sodir bo'ladigan shiddatli vulqon jarayonlarining tasviridir.

Dunyo mamlakatlari boʻyicha geotermal elektr stansiyalarining oʻrnatilgan quvvatlari, MVt.

Rossiya hududida geotermal resurslarning tarqalishi. Mutaxassislarning fikriga ko'ra, geotermal energiya zahiralari organik qazilma yoqilg'ilarning energiya zaxiralaridan bir necha baravar yuqori. Geotermal energiya jamiyati assotsiatsiyasi ma'lumotlariga ko'ra.

Geotermal energiya - bu yerning ichki qismidagi issiqlikdir. U chuqurlikda ishlab chiqariladi va Yer yuzasiga turli shakllarda va turli intensivlikda keladi.

Tuproqning yuqori qatlamlarining harorati asosan tashqi (ekzogen) omillarga - quyosh nuriga va havo haroratiga bog'liq. Yozda va kunduzda tuproq ma'lum bir chuqurlikgacha qiziydi, qishda va tunda u havo haroratining o'zgarishi va biroz kechikish bilan, chuqurlik bilan ortib, soviydi. Havo haroratining kunlik tebranishlarining ta'siri bir necha o'n santimetrdan bir necha o'n santimetrgacha chuqurlikda tugaydi. Mavsumiy tebranishlar tuproqning chuqur qatlamlarini qamrab oladi - o'nlab metrgacha.

Muayyan chuqurlikda - o'nlab metrdan yuzlab metrgacha - tuproqning harorati doimiy ravishda saqlanadi, bu Yer yuzasiga yaqin o'rtacha yillik havo haroratiga teng. Buni juda chuqur g'orga tushish orqali tekshirish oson.

Ma'lum bir hududda o'rtacha yillik havo harorati noldan past bo'lsa, bu abadiy muzlik (aniqrog'i, abadiy muzlik) sifatida namoyon bo'ladi. Sharqiy Sibirda yil davomida muzlagan tuproqlarning qalinligi, ya'ni qalinligi joylarda 200-300 m ga etadi.

Muayyan chuqurlikdan (xaritaning har bir nuqtasi uchun o'ziga xos) Quyosh va atmosferaning ta'siri shunchalik zaiflashadiki, endogen (ichki) omillar birinchi o'rinda turadi va yerning ichki qismi ichkaridan isitiladi, shuning uchun harorat pasaya boshlaydi. chuqurlik bilan ko'tariladi.

Erning chuqur qatlamlarining isishi asosan u erda joylashgan radioaktiv elementlarning parchalanishi bilan bog'liq, ammo boshqa issiqlik manbalari, masalan, er qobig'i va mantiyaning chuqur qatlamlaridagi fizik-kimyoviy, tektonik jarayonlar deb ataladi. Lekin nima sababdan bo'lishidan qat'iy nazar, jinslar va ular bilan bog'liq suyuqlik va gazsimon moddalarning harorati chuqurlik bilan ortadi. Konchilar bu hodisaga duch kelishadi - chuqur konlarda har doim issiq. 1 km chuqurlikda o'ttiz daraja issiqlik normal, chuqurroq harorat esa undan ham yuqori.

Yerning ichki qismidagi issiqlik oqimi Yer yuzasiga etib boradi, kichik - o'rtacha quvvati 0,03-0,05 Vt / m 2,
yoki yiliga taxminan 350 Vt / m 2. Quyoshdan issiqlik oqimi va u tomonidan isitiladigan havo fonida bu sezilmas qiymatdir: Quyosh har yili er yuzasining har bir kvadrat metriga taxminan 4000 kVt / soat, ya'ni 10 000 baravar ko'p beradi (albatta, bu o'rtacha, qutb va ekvatorial kengliklar o'rtasida katta tarqalish bilan va boshqa iqlim va ob-havo omillariga bog'liq).

Sayyoramizning aksariyat qismida chuqurlikdan yer yuzasiga issiqlik oqimining ahamiyatsizligi jinslarning past issiqlik o'tkazuvchanligi va geologik tuzilishning o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq. Ammo istisnolar mavjud - issiqlik oqimi yuqori bo'lgan joylar. Bular, birinchi navbatda, tektonik yoriqlar, kuchaygan seysmik faollik va vulkanizm zonalari bo'lib, bu erda erning ichki qismining energiyasi chiqish yo'lini topadi. Bunday zonalar litosferaning termal anomaliyalari bilan ajralib turadi, bu erda er yuzasiga yetib boradigan issiqlik oqimi "odatdagidan" ko'p marta va hatto kattalikdagi buyurtmalar bo'lishi mumkin. Bu zonalarda vulqon otilishi va issiq buloqlar orqali yer yuzasiga katta miqdorda issiqlik chiqariladi.

Aynan shu hududlar geotermal energiyani rivojlantirish uchun eng qulay hisoblanadi. Rossiya hududida bular, birinchi navbatda, Kamchatka, Kuril orollari va Kavkaz.

Shu bilan birga, geotermal energiyani rivojlantirish deyarli hamma joyda mumkin, chunki chuqurlik bilan haroratning oshishi hamma joyda uchraydigan hodisa bo'lib, u erdan mineral xom ashyo olinadigandek, ichaklardan issiqlikni "chiqarish" vazifasidir.

Har 100 m ga o'rtacha harorat chuqurlik bilan 2,5-3 o S ga ortadi.Har xil chuqurlikda yotgan ikki nuqta orasidagi harorat farqining ular orasidagi chuqurlik farqiga nisbati geotermik gradient deyiladi.

O'zaro geotermik qadam yoki harorat 1 o C ga ko'tariladigan chuqurlik oralig'i.

Gradient qanchalik baland bo'lsa va shunga mos ravishda qadam pastroq bo'lsa, Yer chuqurligining issiqligi yuzaga yaqinlashadi va bu hudud geotermal energiyani rivojlantirish uchun qanchalik istiqbolli bo'ladi.

Turli hududlarda, geologik tuzilishga va boshqa mintaqaviy va mahalliy sharoitlarga qarab, chuqurlik bilan haroratning ko'tarilish tezligi keskin farq qilishi mumkin. Yer miqyosida geotermal gradientlar va qadamlar qiymatlarining o'zgarishi 25 martaga etadi. Masalan, Oregon shtatida (AQSh) gradient 1 km uchun 150 o C, Janubiy Afrikada esa 1 km uchun 6 o C ni tashkil qiladi.

Savol shundaki, katta chuqurlikdagi harorat qanday - 5, 10 km yoki undan ko'p? Agar tendentsiya davom etsa, 10 km chuqurlikdagi harorat o'rtacha taxminan 250-300 o C bo'lishi kerak. Bu juda chuqur quduqlarda to'g'ridan-to'g'ri kuzatishlar bilan ko'proq yoki kamroq tasdiqlanadi, garchi rasm haroratning chiziqli o'sishiga qaraganda ancha murakkab bo'lsa-da .

Masalan, Boltiq kristalli qalqonida burg'ulangan Kola o'ta chuqur qudug'ida 3 km chuqurlikdagi harorat 10 ° C / 1 km tezlikda o'zgaradi va keyin geotermal gradient 2-2,5 baravar ko'payadi. 7 km chuqurlikda allaqachon 120 o C harorat qayd etilgan, 10 km - 180 o C va 12 km - 220 o S.

Yana bir misol Shimoliy Kaspiyda yotqizilgan quduq bo'lib, u erda 500 m chuqurlikda 42 o C, 1,5 km - 70 o C, 2 km - 80 o C, 3 km - 108 o S harorat qayd etilgan.

Geotermal gradient 20-30 km chuqurlikdan boshlab pasayadi, deb taxmin qilinadi: 100 km chuqurlikda, taxminiy haroratlar taxminan 1300-1500 o C, 400 km chuqurlikda - 1600 o C, Yerda. yadro (6000 km dan ortiq chuqurlik) - 4000-5000 o FROM.

10-12 km gacha bo'lgan chuqurlikda harorat burg'ulangan quduqlar orqali o'lchanadi; ular mavjud bo'lmagan joylarda, u kattaroq chuqurlikdagi kabi bilvosita belgilar bilan belgilanadi. Bunday bilvosita belgilar seysmik to'lqinlarning o'tish tabiati yoki otilayotgan lavaning harorati bo'lishi mumkin.

Biroq, geotermal energiya maqsadlari uchun 10 km dan ortiq chuqurlikdagi haroratlar haqidagi ma'lumotlar hali amaliy qiziqish uyg'otmaydi.

Bir necha kilometr chuqurlikda juda ko'p issiqlik bor, lekin uni qanday ko'tarish kerak? Ba'zida tabiatning o'zi biz uchun bu muammoni tabiiy sovutish suvi - yer yuzasiga chiqadigan yoki bizga kirish mumkin bo'lgan chuqurlikda joylashgan isitiladigan termal suvlar yordamida hal qiladi. Ba'zi hollarda, chuqurlikdagi suv bug 'holatiga qadar isitiladi.

"Termal suvlar" tushunchasining qat'iy ta'rifi yo'q. Qoida tariqasida, ular suyuq holatda yoki bug 'shaklidagi issiq er osti suvlarini, shu jumladan 20 ° C dan yuqori haroratda, ya'ni, qoida tariqasida, havo haroratidan yuqori bo'lgan er yuzasiga tushadiganlarni anglatadi. .

Er osti suvlari, bug ', bug'-suv aralashmalarining issiqligi gidrotermal energiya hisoblanadi. Shunga ko'ra, undan foydalanishga asoslangan energiya gidrotermal deb ataladi.

Vaziyat to'g'ridan-to'g'ri quruq jinslardan issiqlik ishlab chiqarish bilan murakkabroq - neft-termik energiya, ayniqsa etarlicha yuqori haroratlar, qoida tariqasida, bir necha kilometr chuqurlikdan boshlanadi.

Rossiya hududida neft-termal energiya salohiyati gidrotermal energiyadan yuz baravar yuqori - mos ravishda 3500 va 35 trillion tonna standart yoqilg'i. Bu juda tabiiy - Yer chuqurligining issiqligi hamma joyda, termal suvlar esa mahalliy darajada. Biroq, aniq texnik qiyinchiliklar tufayli, hozirgi vaqtda termal suvlarning aksariyati issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.

20-30 dan 100 o C gacha bo'lgan suv harorati isitish uchun, 150 o C va undan yuqori haroratlar - va geotermal elektr stantsiyalarida elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun javob beradi.

Umuman olganda, Rossiya hududidagi geotermal resurslar tonna standart yoqilg'i yoki boshqa energiya o'lchov birligi bo'yicha qazib olinadigan yoqilg'i zahiralaridan taxminan 10 baravar yuqori.

Nazariy jihatdan faqat geotermal energiya mamlakatning energiyaga bo‘lgan ehtiyojini to‘liq qondirishi mumkin edi. Amalda, hozirgi vaqtda uning hududining aksariyat qismida bu texnik va iqtisodiy sabablarga ko'ra amalga oshirilmaydi.

Dunyoda geotermal energiyadan foydalanish ko'pincha Islandiya bilan bog'liq - O'rta Atlantika tizmasining shimoliy uchida, o'ta faol tektonik va vulqon zonasida joylashgan mamlakat. 2010 yilda Eyjafjallajökull vulqonining kuchli otilishini hamma eslaydi.

Aynan shu geologik o'ziga xoslik tufayli Islandiya geotermal energiyaning katta zahiralariga ega, shu jumladan Yer yuzasiga keladigan issiq buloqlar va hatto geyzerlar shaklida.

Islandiyada hozirda iste'mol qilinadigan energiyaning 60% dan ortig'i Yerdan olinadi. Jumladan, geotermal manbalar hisobidan isitishning 90 foizi va elektr energiyasining 30 foizi taʼminlanadi. Qo'shimcha qilamizki, mamlakatdagi elektr energiyasining qolgan qismi gidroelektrostantsiyalarda ishlab chiqariladi, ya'ni qayta tiklanadigan energiya manbalaridan ham foydalaniladi, buning natijasida Islandiya o'ziga xos global ekologik standartga o'xshaydi.

20-asrda geotermal energiyani "o'zlashtirish" Islandiyaga sezilarli darajada iqtisodiy yordam berdi. O'tgan asrning o'rtalariga qadar u juda qashshoq mamlakat bo'lgan, hozirda u o'rnatilgan quvvat va aholi jon boshiga geotermal energiya ishlab chiqarish bo'yicha dunyoda birinchi o'rinda, geotermal energiyaning mutlaq o'rnatilgan quvvati bo'yicha birinchi o'ntalikda. o'simliklar. Biroq, uning aholisi bor-yo'g'i 300 ming kishini tashkil etadi, bu ekologik toza energiya manbalariga o'tish vazifasini soddalashtiradi: unga bo'lgan ehtiyoj umuman kichik.

Islandiyadan tashqari, yangi Zelandiya va Janubi-Sharqiy Osiyoning orol shtatlarida (Filippin va Indoneziya), Markaziy Amerika va Sharqiy Afrika mamlakatlarida elektr energiyasi ishlab chiqarishning umumiy balansida geotermal energiyaning yuqori ulushi ta'minlanadi, ularning hududi ham xarakterlidir. yuqori seysmik va vulqon faolligi bilan. Bu mamlakatlar uchun hozirgi rivojlanish darajasi va ehtiyojlari bo'yicha geotermal energiya ijtimoiy-iqtisodiy rivojlanishga katta hissa qo'shmoqda.

(Oxiri quyidagicha.)

Poytaxt issiqxonalarini qurishda eng yaxshi, oqilona usullardan biri er osti termos issiqxonasi hisoblanadi.
Issiqxonani qurishda chuqurlikdagi er haroratining doimiyligi haqidagi ushbu faktdan foydalanish sovuq mavsumda isitish xarajatlarini sezilarli darajada tejash imkonini beradi, parvarish qilishni osonlashtiradi, mikroiqlimni yanada barqaror qiladi..
Bunday issiqxona eng og'ir sovuqlarda ishlaydi, sizga sabzavot etishtirish, yil davomida gullarni etishtirish imkonini beradi.
To'g'ri jihozlangan ko'milgan issiqxona, boshqa narsalar qatorida, issiqlikni yaxshi ko'radigan janubiy ekinlarni etishtirishga imkon beradi. Amalda hech qanday cheklovlar yo'q. Tsitrus mevalari va hatto ananas ham issiqxonada o'zini yaxshi his qilishi mumkin.
Ammo amalda hamma narsa to'g'ri ishlashi uchun er osti issiqxonalari qurilgan vaqt sinovidan o'tgan texnologiyalarga rioya qilish kerak. Axir, bu g'oya yangi emas, hatto Rossiyada podshoh davrida ko'milgan issiqxonalarda ananas ekinlari hosil bo'lgan, tadbirkor savdogarlar sotish uchun Evropaga eksport qilgan.
Ba'zi sabablarga ko'ra, bunday issiqxonalarning qurilishi mamlakatimizda keng tarqalmagan, umuman olganda, u unutilgan, garchi dizayn bizning iqlimimiz uchun juda mos keladi.
Ehtimol, bu erda chuqur chuqur qazish va poydevorni quyish zarurati rol o'ynagan. Ko'milgan issiqxonaning qurilishi ancha qimmatga tushadi, u polietilen bilan qoplangan issiqxonadan uzoqda, ammo issiqxonaning daromadi ancha katta.
Erga chuqurlashishdan boshlab, umumiy ichki yoritish yo'qolmaydi, bu g'alati tuyulishi mumkin, lekin ba'zi hollarda yorug'lik to'yinganligi klassik issiqxonalarnikidan ham yuqori.
Strukturaning mustahkamligi va ishonchliligi haqida gapirmaslik mumkin emas, u odatdagidan beqiyos kuchliroq, shamolning bo'ronli shamollariga toqat qilish osonroq, u do'lga yaxshi qarshilik ko'rsatadi va qor to'siqlari to'sqinlik qilmaydi.

1. Chuqur

Issiqxonani yaratish poydevor chuqurini qazish bilan boshlanadi. Erning issiqligini ichki hajmni isitish uchun ishlatish uchun issiqxonani etarlicha chuqurlashtirish kerak. Yer qanchalik chuqurroq qiziydi.
Harorat yil davomida sirtdan 2-2,5 metr masofada deyarli o'zgarmaydi. 1 m chuqurlikda tuproq harorati ko'proq o'zgarib turadi, ammo qishda uning qiymati ijobiy bo'lib qoladi, odatda o'rta chiziqda harorat mavsumga qarab 4-10 S ni tashkil qiladi.
Ko'milgan issiqxona bir mavsumda quriladi. Ya'ni, qishda u allaqachon ishlay oladi va daromad keltiradi. Qurilish arzon emas, lekin zukkolik, murosasiz materiallardan foydalangan holda, poydevor chuquridan boshlab, issiqxona uchun iqtisodiy variantni yaratish orqali tom ma'noda butun tartibni tejash mumkin.
Masalan, qurilish uskunalari ishtirokisiz bajaring. Garchi ishning eng ko'p vaqt talab qiladigan qismi - chuqur qazish - albatta, ekskavatorga berish yaxshiroqdir. Bunday hajmdagi erni qo'lda olib tashlash qiyin va vaqt talab etadi.
Qazish chuqurining chuqurligi kamida ikki metr bo'lishi kerak. Bunday chuqurlikda er o'z issiqligini bo'lishishni boshlaydi va o'ziga xos termos kabi ishlaydi. Agar chuqurlik kamroq bo'lsa, unda g'oya printsipial jihatdan ishlaydi, lekin sezilarli darajada kamroq samarali bo'ladi. Shuning uchun, kelajakdagi issiqxonani chuqurlashtirish uchun hech qanday kuch va pulni ayamaslik tavsiya etiladi.
Er osti issiqxonalari har qanday uzunlikda bo'lishi mumkin, lekin kengligi 5 metr ichida ushlab turish yaxshiroqdir, agar kenglik kattaroq bo'lsa, isitish va yorug'likni aks ettirish uchun sifat xususiyatlari yomonlashadi.
Ufqning yon tomonlarida, er osti issiqxonalari oddiy issiqxonalar va issiqxonalar kabi, sharqdan g'arbga, ya'ni tomonlardan biri janubga qarab yo'naltirilishi kerak. Bu holatda o'simliklar maksimal quyosh energiyasini oladi.

2. Devor va tom

Chuqurning perimetri bo'ylab poydevor quyiladi yoki bloklar yotqiziladi. Poydevor strukturaning devorlari va ramkalari uchun asos bo'lib xizmat qiladi. Devorlar eng yaxshi issiqlik izolyatsiyasi xususiyatlariga ega bo'lgan materiallardan tayyorlangan, termobloklar - bu ajoyib variant.

Uyingizda ramkasi ko'pincha yog'ochdan yasalgan, antiseptik moddalar bilan singdirilgan barlardan. Uyingizda tuzilishi odatda to'g'ri gabledir. Strukturaning o'rtasiga tizma nuri o'rnatiladi, buning uchun issiqxonaning butun uzunligi bo'ylab polga markaziy tayanchlar o'rnatiladi.

Tizma nuri va devorlari bir qator rafters bilan bog'langan. Ramka yuqori tayanchlarsiz amalga oshirilishi mumkin. Ular issiqxonaning qarama-qarshi tomonlarini bog'laydigan ko'ndalang nurlarga o'rnatiladigan kichiklar bilan almashtiriladi - bu dizayn ichki makonni erkinroq qiladi.

Tom yopish uchun uyali polikarbonatni olish yaxshiroqdir - mashhur zamonaviy material. Qurilish vaqtida rafters orasidagi masofa polikarbonat plitalarining kengligi bilan o'rnatiladi. Materiallar bilan ishlash qulay. Qoplama oz sonli bo'g'inlar bilan olinadi, chunki choyshablar 12 m uzunlikda ishlab chiqariladi.

Ular ramkaga o'z-o'zidan tejamkor vintlar bilan biriktirilgan, ularni yuvish vositasi shaklida qopqoq bilan tanlash yaxshidir. Varaqni yorilishiga yo'l qo'ymaslik uchun matkap bilan har bir o'z-o'zidan tejamkor vint ostida tegishli diametrli teshikni burg'ulash kerak. Tornavida yoki Phillips bitli an'anaviy matkap bilan oynalash ishlari juda tez harakat qiladi. Bo'shliqlarga yo'l qo'ymaslik uchun raftersni yuqori qismi bo'ylab yumshoq kauchuk yoki boshqa mos materialdan tayyorlangan plomba bilan yotqizish va shundan keyingina choyshabni burab qo'yish yaxshidir. Tizma bo'ylab tomning cho'qqisi yumshoq izolyatsiya bilan yotqizilishi va biron bir burchak bilan bosilishi kerak: plastmassa, qalay yoki boshqa mos material.

Yaxshi issiqlik izolyatsiyasi uchun tom ba'zan ikki qavatli polikarbonat bilan amalga oshiriladi. Shaffoflik taxminan 10% ga kamaygan bo'lsa-da, lekin bu mukammal issiqlik izolyatsiyasi ko'rsatkichlari bilan qoplanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, bunday uyingizda qor erimaydi. Shuning uchun, tomga qor to'planmasligi uchun nishab etarli burchak ostida, kamida 30 daraja bo'lishi kerak. Bundan tashqari, tebranish uchun elektr vibrator o'rnatilgan, u qor to'planib qolsa, tomni saqlab qoladi.

Ikkita oynali oynalar ikki usulda amalga oshiriladi:

Ikki varaq orasiga maxsus profil o'rnatilgan, choyshablar yuqoridan ramkaga biriktirilgan;

Birinchidan, oynaning pastki qatlami ichki qismdan ramkaga, raftersning pastki qismiga biriktiriladi. Uyingizda, odatdagidek, yuqoridan ikkinchi qatlam bilan qoplangan.

Ishni tugatgandan so'ng, barcha bo'g'inlarni lenta bilan yopishtirish tavsiya etiladi. Tayyor uyingizda juda ta'sirli ko'rinadi: keraksiz bo'g'inlarsiz, silliq, taniqli qismlarsiz.

3. Isitish va isitish

Devorlarni izolyatsiyalash quyidagi tarzda amalga oshiriladi. Avval siz devorning barcha bo'g'inlari va tikuvlarini eritma bilan ehtiyotkorlik bilan qoplashingiz kerak, bu erda siz ham qo'llashingiz mumkin montaj ko'pik. Devorlarning ichki tomoni issiqlik izolyatsiyalovchi plyonka bilan qoplangan.

Mamlakatning sovuq hududlarida devorni ikki qatlam bilan qoplagan folga qalin plyonkadan foydalanish yaxshidir.

Issiqxonaning tuprog'idagi chuqurlikdagi harorat noldan yuqori, lekin o'simlik o'sishi uchun zarur bo'lgan havo haroratidan sovuqroq. Yuqori qatlam quyosh nurlari va issiqxona havosi bilan isitiladi, lekin baribir tuproq issiqlikni oladi, shuning uchun ko'pincha er osti issiqxonalarida ular "issiq pollar" texnologiyasidan foydalanadilar: isitish elementi - elektr kabeli - himoyalangan. metall panjara yoki beton bilan quyiladi.

Ikkinchi holda, to'shak uchun tuproq beton ustiga quyiladi yoki ko'katlar qozonlarda va gulzorlarda o'stiriladi.

Yerdan isitishdan foydalanish etarli quvvat bo'lsa, butun issiqxonani isitish uchun etarli bo'lishi mumkin. Ammo o'simliklar uchun kombinatsiyalangan isitishdan foydalanish yanada samarali va qulayroqdir: er isitish + havo isitish. Yaxshi o'sishi uchun ular 25-35 daraja havo haroratida, erning harorati taxminan 25 C bo'lishi kerak.

XULOSA

Albatta, ko'milgan issiqxonani qurish odatiy dizayndagi shunga o'xshash issiqxonani qurishdan ko'ra ko'proq xarajat qiladi va ko'proq harakat talab etiladi. Ammo issiqxona-termosga kiritilgan mablag'lar vaqt o'tishi bilan oqlanadi.

Birinchidan, isitish uchun energiya tejaydi. Oddiy erga asoslangan issiqxona qishda qanday isitilmasin, u har doim er osti issiqxonasida shunga o'xshash isitish usulidan ko'ra qimmatroq va qiyinroq bo'ladi. Ikkinchidan, yorug'likni tejash. Yorug'likni aks ettiruvchi devorlarning folga issiqlik izolatsiyasi yorug'likni ikki baravar oshiradi. Qishda chuqur issiqxonada mikroiqlim o'simliklar uchun qulayroq bo'ladi, bu albatta hosilga ta'sir qiladi. Ko'chatlar osongina ildiz otadi, tender o'simliklar ajoyib his qiladi. Bunday issiqxona butun yil davomida har qanday o'simliklarning barqaror, yuqori hosildorligini kafolatlaydi.