I vårt land rik på hydrokarboner er geotermisk energi en spesiell eksotisk ressurs, som i dagens situasjon er usannsynlig å konkurrere med olje og gass. Likevel kan denne alternative typen energi brukes nesten overalt og ganske effektivt.
Geotermisk energi er varmen av jordisk undergrunnen. Den er produsert i dybder og går inn i jordens overflate i forskjellige former og med forskjellig intensitet.
Temperaturen på jordens øvre lag er hovedsakelig avhengig av eksterne (eksogene) faktorer - solbelysning og lufttemperatur. Om sommeren og dagen blir jorden oppvarmet til visse dybder, og om vinteren og om natten avkjøles etter endringen i lufttemperaturen og med litt forsinkelse som vokser med dybde. Effekten av daglige lufttemperatursvingninger slutter på dybder fra enheter til flere titalls centimeter. Sesongmessige oscillasjoner fanger dypere jordlag - opp til dusin meter.
På en eller annen dybde - fra titalls til hundrevis av meter - er jordens temperatur holdt konstant, lik den gjennomsnittlige årlige lufttemperaturen på jordens overflate. Det er lett å sørge for at synkende i en ganske dyp hule.
Når den gjennomsnittlige årlige lufttemperaturen i dette området er under , manifesteres den som en evig (mer presist, en langsiktig) permafrost. I Øst-Sibir, Kraft, det vil si tykkelsen, året rundt sørget jorda, når 200-300 m stedene.
Med litt dybde (for hvert punkt på kartet), svekker effekten av solen og atmosfæren så mye at endogene (interne) faktorer kommer ut i første omgang, og den jordbaserte undergrunnen skjer fra innsiden, så temperaturen med dybden begynner å vokse.
Å hevde de dype lagene på jorden binde hovedsakelig med forfallet av radioaktive elementer der, selv om andre varmekilder kalles, slik som fysisk kjemisk, tektoniske prosesser i de dype lagene på jordskorpen og mantelen. Men hva som er forårsaket, er temperaturen på bergarter og tilhørende væske og gassformige stoffer med dybden voksende. Miners står overfor dette fenomenet - i dype gruver er alltid varme. På en dybde på 1 km er den tretti-graders varme et normalt fenomen, og dypere temperaturen er enda høyere.
Den termiske strømmen av jordisk undergrunnen, når jordens overflate, er liten - i gjennomsnitt er dens kraft 0,03-0,05 vekt / m2 eller ca. 350 W · b / m 2 per år. Mot bakgrunnen av varmen flux fra solen og oppvarmet luft oppvarmet, er dette en umerkelig verdi: Solen gir hver kvadratmeter av jordoverflaten ca 4000 kWh hvert år, det vil si 10.000 ganger mer (selvfølgelig er det på Gjennomsnittlig, med en stor scatter mellom polare og ekvatorial breddegrader og avhengig av andre klimatiske og værfaktorer).
Insignificance av varmefluxen fra tarmene til overflaten på det meste av planeten er forbundet med den lave termiske ledningsevnen til bergarter og særegenheter av den geologiske strukturen. Men det er unntak - steder der varmen flux er flott. Dette er først og fremst sonene av tektoniske feil, økt seismisk aktivitet og vulkanisme, hvor jordens dybdes energi finner utgangen. For slike soner er termiske abnormiteter i litosfæren karakteristisk, her varmen fluxen, når jordens overflate, kan til tider og til og med for ordre kraftigere "vanlige". En stor mengde varme til overflaten i disse sonene setter utbrudd av vulkaner og varmtvannskilder.
Slike områder er gunstigste for utviklingen av geotermisk energi. I Russland er det fremfor alt Kamchatka, Kuriløyene og Kaukasus.
Samtidig er utviklingen av geotermisk energi mulig nesten overalt, siden stigningen i temperaturen med en dybde - fenomenet er allestedsnærværende, og oppgaven er å "gruve" varme fra tarmene, akkurat som mineralråvarer produseres fra der.
I gjennomsnitt vokser temperaturen med dybden med 2,5-3 ° C for hver 100 m. Forholdet mellom temperaturforskjellen mellom to punkter som ligger på forskjellige dybder, til deteksjonsforskjellen mellom dem kalles en geotermisk gradient.
Den omvendte verdien er et geotermisk stadium, eller dybdeintervallet, hvor temperaturen stiger med 1 ° C.
Jo høyere gradienten og følgelig under scenen, jo nærmere er varmen til jordens dybde til overflaten og jo mer lovende dette området for utviklingen av geotermisk energi.
På forskjellige områder, avhengig av den geologiske strukturen og andre regionale og lokale forhold, kan temperaturveksten med dybde variere abrupt. På omfanget av land, kommer oscillasjonene til størrelsene av geotermiske gradienter og trinnene 25 ganger. For eksempel, i Oregon (USA), er gradienten 150 ° C per 1 km, og i Sør-Afrika - 6 ° C ligger 1 km unna.
Spørsmålet er, hva er temperaturen på store dybder - 5, 10 km og mer? Når tendensen er lagret, bør temperaturen på en dybde på 10 km være et gjennomsnitt på ca. 250-300 ° C. Dette er mer eller mindre bekreftet av direkte observasjoner i ultra dype brønner, selv om bildet er betydelig mer komplisert til lineære temperaturøkninger.
For eksempel, i Kola Ultra-dyp Boret i den baltiske krystallskjoldet, endres temperaturen til en dybde på 3 km med en hastighet på 10 ° C / 1 km, og deretter blir den geotermiske gradienten 2-2,5 ganger mer. På en dybde på 7 km ble temperaturen på 120 ° C registrert, 10 km - 180 ° C og 12 km - 220 ° C.
Et annet eksempel er et godt lagt i Nord-Caspiani, hvor i en dybde på 500 m er en temperatur på 42 ° C registrert, 1,5 km - 70 ° C, 2 km - 80 ° C, 3 km - 108 ° C.
Det antas at den geotermiske gradienten minker fra dybden på 20-30 km: på en dybde på 100 km, estimerte temperaturer ca. 1300-1500 ° C, i en dybde på 400 km - 1600 ° C, i kjernen på jorden (Dybde på mer enn 6000 km) - 4000-5000 ° C.
På dybder opp til 10-12 km måles temperaturen gjennom borehull; Der, hvor de ikke er, er det bestemt av indirekte tegn så vel som i større dybder. Slike indirekte tegn kan være arten av passasjen av seismiske bølger eller temperaturen på pløyende lava.
Men med det formål å geotermiske energi, har data om temperaturer på dybder på mer enn 10 km ennå ikke vært praktisk interesse.
På dybder på noen få kilometer mye varme, men hvordan å heve det? Noen ganger løser naturen selv dette problemet ved hjelp av et naturlig kjølevæske - oppvarmet termisk vann med utsikt over overflaten eller senker dybden som er tilgjengelig for oss. I noen tilfeller, vann i dypet av oppvarming til tilstanden til dampen.
Det er ingen streng definisjon av begrepet "termisk farvann". Som regel innebærer under dem varmt underjordisk vann i en flytende tilstand eller i form av en damp, inkludert jordens overflate med en temperatur over 20 ° C, som som regel er høyere enn lufttemperaturen.
Varmen av grunnvann, damp, dampende blandinger er hydrotermisk energi. Følgelig kalles energi basert på bruken av bruk hydrotermisk.
Det er vanskeligere å håndtere produksjonen av varme direkte tørr stein - Petrotermal energi, spesielt siden tilstrekkelig høye temperaturer, som regel begynner med dybder på flere kilometer.
I Russland er potensialet for Petrotermal Energy hundre ganger høyere enn henholdsvis hydrotermisk, 3500 og 35 billioner tonnevis av konvensjonelt drivstoff. Det er ganske naturlig - varmen i jordens dybde er overalt, og det termiske vannet er funnet lokalt. På grunn av de åpenbare tekniske vanskelighetene for å oppnå varme og elektrisitet, brukes det mest del av termiske farvann.
Vanntemperaturen på 20-30 til 100 ° C er egnet for oppvarming, temperatur fra 150 ° C og høyere - og for å generere elektrisitet ved geotermiske kraftverk.
Generelt, geotermiske ressurser i Russland når det gjelder konvensjonelt drivstoff eller annen enhet av energimåling ca. 10 ganger høyere enn organiske brennstoffreserver.
Teoretisk sett kan bare ved geotermisk energi være fullt tilfredsstillende landets energibehov. Nesten for øyeblikket, for det meste av sitt territorium, er det umulig for tekniske og økonomiske hensyn.
I verden er bruken av geotermisk energi oftest forbundet med Island - et land som ligger i den nordlige enden av Midt-Atlanterhavet, i en eksepsjonelt aktiv tektonisk og vulkansk sone. Sannsynligvis husker alle den kraftige utbruddet av den vulkanske Eyyafyatlayokud ( Eyjafjallajökull.) I 2010 år.
Det er takket være slike geologiske spesifikasjoner, har Island store reserver av geotermisk energi, inkludert varme kilder som kommer på overflaten av jorden og til og med fontene i form av geysere.
På Island er for tiden mer enn 60% av all energiforbruket tatt fra bakken. Inkludert på grunn av geotermiske kilder sikres 90% av oppvarming og 30% av elgenerasjonen. Vi legger til at resten av strømmen i landet er laget på vannkraftverket, det vil si også å bruke en fornybar energikilde, slik at Island ser ut som en bestemt verdensmiljøstandard.
"Taming" av geotermisk energi i det 20. århundre var merkbart hjulpet av Island på økonomisk. Inntil midten av forrige århundre var hun et svært dårlig land, nå rangerer først i verden på den installerte kapasiteten og produksjonen av geotermisk energi per innbygger og er i topp ti i den absolutte verdien av den installerte kapasiteten til geotermisk kraft planter. Imidlertid er befolkningen bare 300 tusen mennesker, noe som forenkler overgangens oppgave til miljøvennlige energikilder: behovet for det er generelt lite.
I tillegg til Island er den høye andelen av geotermisk energi i den generelle balansen mellom elektrisitetsgenerering gitt i New Zealand og Island States of Sørøst-Asia (Filippinene og Indonesia), Sentral-Amerika og Øst-Afrika, som også er preget av høyt seismisk og vulkansk aktivitet. For disse landene, med deres nåværende nivå av utvikling og behov, gir geotermisk energi et betydelig bidrag til sosioøkonomisk utvikling.
Bruken av geotermisk energi har en veldig lang historie. Et av de første kjente eksemplene er Italia, stedet i Toscana, nå kalt Larderlo, hvor ellers i begynnelsen av XIX-tallet lokale varme termiske farvann, helles naturlig eller utvunnet fra ikke-korte brønner, ble brukt i energiformål .
Vann fra underjordiske kilder rik på bor ble brukt her for fremstilling av borsyre. I utgangspunktet ble denne syren oppnådd ved fordampningsmetode i jernkjeler, og da drivstoff tok vanlig brensel fra de nærmeste skogene, men i 1827 skapte Francesco Larderel (Francesco Larderel) et system som ble arbeidet på varmen av vannet selv. Samtidig begynte energien til den naturlige vanndampen å bli brukt til drift av borerigger, og i begynnelsen av det 20. århundre - og for oppvarming av lokale hus og drivhus. På samme sted, i Larderlo, i 1904, ble termisk vanndamp en energikilde for å motta elektrisitet.
I eksemplet på Italia på slutten av XIX-tallet, fulgte noen andre land. For eksempel, i 1892 ble termiske farvann først brukt til lokal oppvarming i USA (Boise, Idaho), i 1919 i Japan, i 1928 på Island.
I USA oppstod den første kraftverket som opererer på hydrotermisk energi i California tidlig på 1930-tallet, i New Zealand - i 1958, i Mexico - i 1959, i Russland (de første binære geoene binære) - i 1965.
Gamle prinsippet på en ny kilde
Elektrisitetsgenerering krever en høyere temperatur på hydroistoperatøren enn for oppvarming, mer enn 150 ° C. Driftsprinsippet for geotermisk kraftverk (geoes) ligner på driftsprinsippet for et konvensjonelt termisk kraftverk (TPP). Faktisk er geotermisk kraftverk en type TPP.
TPP i rollen som den primære energikilden er som regel, kull, gass eller drivstoffolje, og arbeidsfluidet serverer vanndamp. Drivstoff, brennende, varmes vann til en dampstat som roterer en dampturbin, og den genererer elektrisitet.
Forskjellen mellom geoene er at den primære energikilden her er varmen av jordiske brønn og arbeidsfluidet i form av et par kommer inn i bladene i den elektriske generatorsturbinen i "ferdig" form direkte fra gruvedriften.
Det er tre hovedordninger av arbeidets geo: rett, med tørr (geotermisk) damp; Indirekte, basert på hydrotermisk vann og blandet eller binært.
Bruken av en eller annen ordning avhenger av aggregatstaten og temperaturen på energibæreren.
Den mest enkle, og derfor er den første av de utviklede ordningene rett, hvor damp som kommer fra brønnen hoppes over direkte gjennom turbinen. På det tørre paret jobbet og de første geoene i verden i Larderlo i 1904.
Geoer med indirekte arbeidsordning i vår tid den vanligste. De bruker varmt underjordisk vann, som injiseres under høyt trykk i fordamperen, hvor den er inndampet, og den resulterende dampen roterer turbinen. I noen tilfeller er det nødvendig med ytterligere enheter og konturer for rengjøring av geotermisk vann og damp fra aggressive forbindelser.
Det brukte paret kommer inn i utslippsbrønnen, enten brukes til å varme ut lokalene - i dette tilfellet er prinsippet det samme som driften av ChP.
På binære geo samhandler varmt termisk vann med en annen væske som utfører funksjonen til arbeidsfluidet med et lavere kokepunkt. Begge væskene føres gjennom varmeveksleren, hvor termisk vann fordamper arbeidsfluidet, hvor parene roterer turbinen.
Dette systemet er stengt, som løser problemene med utslipp i atmosfæren. I tillegg tillater arbeidsfluider med et relativt lavt kokepunkt å bruke som en primær energikilde og ikke veldig varmt termisk vann.
I alle tre ordningene drives en hydrotermisk kilde, men petrotermal energi kan brukes til å produsere elektrisitet.
Det skjematiske diagrammet i dette tilfellet er også ganske enkelt. Det er nødvendig å bore to brønner forbundet mellom deres brønner - injeksjon og operasjonell. Vann pumper vann i utløpsbrønnen. På dybden er den oppvarmet, deretter varmen av vann eller dampgenererte brønnene som er dannet som følge av sterk oppvarming tilføres til overflaten. Videre avhenger alt av hvordan Petrotermal Energy brukes - for oppvarming eller for produksjon av elektrisitet. En lukket syklus er mulig med nedlasting av brukt damp og vann tilbake til utløpsbrønnen eller en annen metode for resirkulering.
Mangelen på et slikt system er åpenbart: For å oppnå en tilstrekkelig høy temperatur på arbeidsfluidet, må brønnene bores i en stor dybde. Og disse er de alvorlige kostnadene og risikoen for betydelig varmetap når væsken beveger seg opp. Derfor er petrotermiske systemer mindre vanlige sammenlignet med hydrotermisk, selv om potensialet for petrotermisk energi skal ordre ovenfor.
For tiden er lederen i etableringen av de såkalte Petrotermal Circulation Systems (PCS) Australia. I tillegg utvikler denne retningen av geotermisk energi aktivt i USA, Sveits, Storbritannia, Japan.
Gift Lord Kelvin.
Oppfinnelsen i 1852 av termisk pumpe av Fysico William Thompson (He-Lord Kelvin) ga menneskeheten den virkelige muligheten for å bruke lavverdig varme i jordens øvre lag. Varmepumpesystemet, eller som Tompson kalte det, er varmemultiplikatoren basert på den fysiske prosessen med å overføre varme fra miljøet til kjølemediet. Faktisk bruker det samme prinsipp som i petrotermiske systemer. Forskjellen er i varmekilden, i forbindelse som det kan være et terminologisk spørsmål: hvor mye kan varmepumpen betraktes som nøyaktig det geotermiske systemet? Faktum er at i de øvre lagene, til dypet i titalls hundrevis av meter, blir rasen og væskene som finnes i dem, oppvarmet ikke av jordens dype varme, men solen. Dermed er det solen i dette tilfellet - den primære kilden til varme, selv om den er lukket, som i geotermiske systemer, fra jorden.
Operasjonen av varmepumpen er basert på forsinkelsen av oppvarming og avkjøling av jorden i forhold til atmosfæren, som et resultat av hvilken temperaturgradienten dannes mellom overflaten og dypere lag, som beholder varmen selv om vinteren, akkurat som Det skjer i reservoarene. Hovedformålet med varmepumper er oppvarming av lokalet. I hovedsak er dette et kjøleskap tvert imot. " Og varmepumpen, og kjøleskapet interagerer med de tre komponentene: det indre mediet (i det første tilfellet oppvarmet rom, i det andre - det avkjølte kjøleskapskammeret), det ytre miljø - kilden til energi og kjølemiddel (kjølemiddel) , er kjølevæsken, som gir varmeoverføring eller varmebærer kaldt.
I rollen som kjølemiddel er det et stoff med et lavt kokepunkt, som gjør det mulig å velge varme fra en kilde, som har enda en relativt lav temperatur.
I kjøleskapet går det flytende kjølemediet gjennom choke (trykkregulator) inn i fordamperen, hvor det på grunn av en krypstrykk, fordampet væsken. Fordampning er en endoterm prosess som krever absorpsjon av varme fra utsiden. Som et resultat er varmen fra fordamperens indre vegger lukket, som gir en kjøleeffekt i kjøleskapskammeret. Deretter er kjølemediet ubrukt fra fordamperen til kompressoren, hvor den går tilbake til væsken aggregerte tilstand. Dette er omvendt prosess som fører til utslipp av behandlet varme inn i det ytre miljø. Som regel kastes den i rommet, og kjøleskapets bakre vegg er relativt varm.
Varmepumpen fungerer nesten på samme måte, med forskjellen at varmen er lukket fra utvendig miljø og gjennom fordamperen kommer inn i det indre mediet - systemet for oppvarming av rommet.
I den virkelige varmepumpen oppvarmes vann ved å passere langs en ekstern kontur lagt i bakken eller vannet, går videre inn i fordamperen.
I fordamperen overføres varmen til den indre kretsen fylt med et lavt kokende kjølemiddel, som passerer gjennom fordamperen, beveger seg fra en flytende tilstand til en gassformig, og tar varme.
Deretter kommer det gassformige kjølemiddelet inn i kompressoren, hvor den komprimeres til høyt trykk og temperatur, og går inn i kondensatoren, hvor varmeveksling skjer mellom varmegassen og varmebæreren fra varmesystemet.
Elektrisitet er nødvendig for kompressoren, transformasjonskoeffisienten (forholdet mellom konsumert og generert energi) i moderne systemer er høyt nok til å sikre deres effektivitet.
For tiden er varmepumper ganske mye brukt til oppvarming av lokaler, hovedsakelig i økonomisk utviklede land.
Ekocorgetisk energi
Geotermisk energi anses som miljøvennlig, som generelt er rettferdig. Først og fremst bruker den en fornybar og praktisk talt uutslettelig ressurs. Geotermisk energi krever ikke store områder, i motsetning til store vannkraftverk eller vindparker, og forurenser ikke atmosfæren, i motsetning til hydrokarbonenergi. I gjennomsnitt opptar geoes 400 m 2 i forhold til 1 GW elektrisitet generert. Den samme indikatoren for kull TPP, for eksempel, er 3600 m 2. Miljøfordelene ved Geo-forsyninger inkluderer også lavt vannforbruk - 20 liter ferskvann per 1 kW, mens for TPP og NPPS krever ca 1000 liter. Merk at disse er miljømessige indikatorer for "gjennomsnittlige" geoene.
Men negative bivirkninger er fortsatt tilgjengelige. Blant dem er det oftest preget av støy, termisk forurensning av atmosfæren og kjemisk - vann og jord, samt dannelsen av fast avfall.
Hovedkilden til kjemisk forurensning av mediet er faktisk termisk vann (med høy temperatur og mineralisering), som ofte inneholder store mengder giftige forbindelser, og derfor er det et problem med avhending av avløpsvann og farlige stoffer.
De negative effektene av geotermisk energi kan spores i flere faser, som begynner med borebrønner. Her er det de samme farene som når boring av brønn: ødeleggelsen av jord og grønnsaksdeksel, jordforurensning og grunnvann.
På operasjonsstadiet blir geo og miljøforurensningsproblemer lagret. Termiske væsker - vann og damp - inneholder vanligvis karbondioksid (CO2), svovelsulfid (H2S), ammoniakk (NH3), metan (CH4), koksalt (NaCl), Bor (B), arsen (som ), kvikksølv (HG). Når de er utslipp i det ytre miljø, blir de kilder til forurensningen. I tillegg kan et aggressivt kjemisk miljø forårsake korrosjonsdestruksjon av geoterstrukturer.
Samtidig er utslippene av forurensninger på geo i gjennomsnitt lavere enn på TPP. For eksempel er karbondioksidutslipp for hver kilowatt-time med generert elektrisitet opptil 380 g per geo, 1042 g - på kull TPPS, 906 g - på drivstoffolje og 453 g - på gass TPPS.
Spørsmålet oppstår: Hva å gjøre med brukt vann? Med lav mineralisering kan den bli tapt i overflatevann etter avkjøling. En annen måte er å pumpe den tilbake i akvariet gjennom injeksjonsbrønnen, som er å foretrekke og for det meste anvendt for tiden.
Mining av termisk vann fra akviferer (samt reappering av vanlig vann) kan forårsake forhåndsbetalt og bevegelse av jorda, andre deformasjoner av geologiske lag, mikrodellex. Sannsynligheten for slike fenomener er vanligvis små, selv om enkelte tilfeller er faste (for eksempel på Geopes i Paufen-Im-Brickau i Tyskland).
Det bør understrekes at de fleste av geoene er plassert på relativt incompaired territorier og i tredje verden, hvor miljøkrav er mindre vanskelig enn i utviklede land. I tillegg, for øyeblikket er antallet geoes og deres kapasitet relativt liten. Med en mer omfattende utvikling av geotermisk energi kan miljørisiko øke og formere seg.
Hvor mye er jordens energi?
Investeringskostnader for bygging av geotermiske systemer varierer i et svært bredt spekter - fra 200 til $ 5000 per 1 kW installert kapasitet, det vil si de billigste alternativene er sammenlignbare med kostnaden for bygging av TPP. De avhenger først og fremst på betingelsene for plasseringen av termisk farvann, deres sammensetning, systemdesign. Boring For større dybde, opprettelsen av et lukket system med to brønner, kan behovet for vannrensing gjentatte ganger øke kostnaden.
For eksempel er investeringer i etableringen av et petrotermisk sirkulasjonssystem (PCer) anslått til 1,6-4 tusen dollar per 1 kW installert kapasitet, som overstiger kostnadene ved å bygge et atomkraftverk og sammenlignbare med kostnadene ved å bygge vind og solenergi kraftverk.
Den åpenbare økonomiske fordelen med geoter er en fri energi. Til sammenligning, i kostnadsstrukturen til en fungerende TPP eller NPP på drivstoffregnskap for 50-80% eller mer, avhengig av gjeldende energipriser. Derfor er en annen fordel med det geotermiske systemet: Kostnader under drift er mer stabile og forutsigbare, siden de ikke er avhengige av ekstern vurdering av energipriser. Generelt estimeres driftskostnadene for geoter til 2-10 cent (60 Kop.-3 rubler) per 1 kWh av den produserte kraften.
Den andre i størrelse etter energibæreren (og svært signifikant) kostnaden av utgifter er som regel, lønnen til stasjonspersonalet, som kan radikalt variere i land og regioner.
I gjennomsnitt er kostnaden for 1 kWh geotermisk energi sammenlignbar med det for TPPS (i russiske forhold - ca. 1 RUB. / 1 \u200b\u200bkWh) og ti ganger høyere enn kostnaden for elektrisitetsgenerering på vannkraftverk (5-10 kopecks / 1 kWh h).
Delvis årsaken til den høye kostnaden er at, i motsetning til termiske og hydrauliske kraftverk, har Geoter en relativt liten kraft. I tillegg er det nødvendig å sammenligne systemer som er i en region og under lignende forhold. Således, for eksempel i Kamchatka, ifølge eksperter, koster 1 kWh geotermisk elektrisitet 2-3 ganger billigere enn elektrisitet produsert på lokale TPPer.
Indikatorer for den økonomiske effektiviteten til det geotermiske systemet avhenger for eksempel om det er nødvendig å avhende brukt vann og hvilke metoder som dette gjøres om den kombinerte bruken av ressursen er mulig. Således kan kjemiske elementer og forbindelser ekstrahert fra termisk vann gi en ekstra inntekt. Husk eksemplet på Larderlo: Den primære Det var nettopp kjemisk produksjon, og bruken av geotermisk energi var opprinnelig tillegg.
Fremover av geotermisk energi
Geotermisk energi utvikler seg noe annerledes enn vind og solfylt. For tiden er det betydelig mer avhengig av naturen til selve ressursen, som er sterkt forskjellig fra regionene, og de største konsentrasjoner er knyttet til smale soner av geotermiske anomalier som er forbundet, som regel med utviklingsområder av tektoniske feil og vulkanisme .
I tillegg er geotermisk energi mindre teknologisk kapasitet enn en vindmølle og spesielt med solenergi: geotermiske stasjonssystemer er ganske enkle.
I den generelle strukturen av verdens elektrisitetsproduksjon, står den geotermiske komponenten for mindre enn 1%, men i enkelte regioner og land, når akselen 25-30%. På grunn av bindingen til geologiske forhold, er en betydelig del av den geotermiske energikapasiteten konsentrert i landene i den tredje verden, hvor tre klynger av den største utviklingen av industrien - øyene i Sørøst-Asia, Sentral-Amerika og Øst-Afrika er preget. De to første regionene er inkludert i Stillehavet "Fire Belt of the Earth", den tredje er bundet til den østafrikanske riftet. Med den største sannsynligheten for geotermisk energi og vil videreutvikle i disse belter. Et fjernere perspektiv er utviklingen av petrotermisk energi som bruker varmen til landlagene som ligger på en dybde på flere kilometer. Det er nesten en vanlig vanlig ressurs, men dens utvinning krever høye kostnader, slik at petrotermisk energi utvikler seg hovedsakelig i de mest økonomisk og teknologisk kraftige landene.
Generelt, med tanke på det utbredte spredningen av geotermiske ressurser og et akseptabelt nivå av miljøsikkerhet, er det grunn til å anta at geotermisk energi har gode utviklingsutsikter. Spesielt når du øker trusselen om tradisjonelle energiunderskudd og prisøkninger for dem.
Fra Kamchatka til Kaukasus
I Russland har utviklingen av geotermisk energi en ganske lang historie, og for en rekke stillinger er vi blant verdensledere, men i den generelle energibalansen i et stort land, er andelen av geotermisk energi fortsatt ubetydelig liten.
To regioner - Kamchatka og Nord-Kaukasus var pionerer og utviklingssentre av geotermisk energi i Russland, og hvis vi i det første tilfellet snakker primært om den elektriske kraftindustrien, så i andre - på bruk av termisk vann termisk energi.
I Nord-Kaukasus - i Krasnodar territorium, Tsjetsjenia, Dagestan - var varmen av termisk farvann for energiformål brukt før den store patriotiske krigen. På 1980-tallet og 1990-tallet ble utviklingen av geotermisk energi i regionen av åpenbare grunner stanset og til stagnasjonens status kom ut. Likevel gir geotermisk vannforsyning i Nordkaukasus en varme på ca 500 tusen mennesker, og for eksempel er byen Labinsk i Krasnodar-territoriet med en befolkning på 60 tusen mennesker helt oppvarmet på grunn av geotermisk farvann.
I Kamchatka er historien om geotermisk energi forbundet hovedsakelig med konstruksjonen av geo. Den første av dem, som fortsatt jobber Pujet og Parantunsk-stasjonene, ble bygget tilbake i 1965-1967, mens Paranthan Geo ECPP med en kapasitet på 600 kW ble den første stasjonen i verden med en binær syklus. Det var utviklingen av sovjetiske forskere S. S. Kutateladze og A. M. Rosenfeld fra Institutt for termisk fysikk i den sibiriske grenen av det russiske vitenskapsakademiet, som mottok forfatterens elektrisitetsbevis fra vann fra 70 ° C i 1965. Denne teknologien ble senere en prototype for mer enn 400 binære geo i verden.
Kraften til Pozheti Geo ESP bestilt i 1966 var opprinnelig 5 MW og ble deretter økt til 12 MW. For tiden er stasjonen konstruksjonen av en binær blokk, som vil øke sin kapasitet for en annen 2,5 MW.
Utviklingen av geotermisk energi i Sovjetunionen og Russland ble hindret av tilgjengeligheten av tradisjonelle energiressurser - olje, gass, kull, men aldri stoppet. De største gjenstandene for geotermisk energi - Upper-Mutnovskaya Geas med den totale kraft av kraft enheter på 12 MW, bestilt i 1999, og Mutnovskaya Geo-MW Mutovskaya Geoce (2002).
Mutnovskaya og Verkhne-Mutnovskaya-geoene - unike gjenstander, ikke bare for Russland, men også på global skala. Stasjonene ligger ved foten av Volcano Mutnovsky, i en høyde på 800 meter over havet, og arbeider i ekstreme klimatiske forhold, hvor 9-10 måneder på året vinter. Utstyret til Mutnov-geoene, for øyeblikket er en av de mest moderne i verden fullt opprettet på innenlandske bedrifter av energiening.
For tiden er andelen Mutnov-stasjoner i den samlede strukturen av energiforbruket av Central-Kamchatka Energy Node 40%. I de kommende årene er det planlagt å øke kraften.
Separat bør det sies om russisk petrotermisk utvikling. Det er ingen store PCer ennå, men det er avanserte boreteknologier for større dybde (ca. 10 km), som også ikke har noen analoger i verden. Deres videreutvikling vil redusere kostnadene ved å skape petrotermale systemer betydelig. Datautviklere teknologier og prosjekter - N. A. Gnatus, M. D. Khutorskaya (Geological Institute of the Russian Academy of Sciences), A. S. Nekrasov (Institute of National Economic-prognoser for det russiske vitenskapsakademiet) og spesialister i Kaluga Turbine-anlegget. Nå er prosjektet av et petrotermisk sirkulasjonssystem i Russland på eksperimentell scenen.
Utsiktene for geotermisk energi i Russland er, selv om det er relativt avtagbare: for øyeblikket er potensialet ganske høyt og posisjonene til tradisjonell energi. Samtidig, i en rekke avsidesliggende områder i landet, er bruken av geotermisk energi økonomisk lønnsom og etterspurt nå. Det er et territorium med høyt geo-energi potensial (Chukotka, Kamchatka, Kuriles - den russiske delen av Stillehavet "Fiery Belt of the Earth", Mountains of Southern Sibiria og Kaukasus) og samtidig fjernt og kuttet fra sentralisert energiforsyning.
I de kommende tiårene vil geotermisk energi i vårt land utvikle seg i slike regioner i vårt land.
En av de beste, rasjonelle teknikkene i byggingen av Capital Greenhouses er et underjordisk termos drivhus.
Ved å bruke dette faktumet av konstantheten av jordens temperatur på en dybde, i drivhussenheten gir en kolossale besparelser av oppvarmingskostnader i løpet av den kalde årstiden, letter omsorg, gjør mikroklimaet mer stabilt.
Et slikt drivhus fungerer i den mest endelige frosten, tillater grønnsaker, vokser blomster hele året.
Riktig utstyrt bellbed drivhus gjør det mulig å vokse, inkludert termisk-kjærlige sørlige avlinger. Det er praktisk talt ingen restriksjoner. Sitrus og til og med ananas kan føles bra i drivhuset.
Men for å øve alt i praksis, er det nødvendig å observere de testede teknologiene som underjordiske drivhusene ble bygget på. Tross alt er denne ideen ikke ny, mens tsaren i Russland, drivhusene ble gitt avlinger av ananas, hvilke underholdende selgere ble eksportert til salget til Europa.
Av en eller annen grunn fant byggingen av slike drivhus ikke i vårt land med stor distribusjon, stort sett, det er bare glemt, selv om designet er ideelt bare for vårt klima.
Sannsynligvis spilte rollen som måtte grave en dyp grop, fylle grunnlaget. Byggingen av et plugget drivhus er ganske kostbart, dette er ikke et drivhus, dekket med polyetylen, men også avkastningen fra drivhuset er mye mer.
Den samlede interne belysningen er ikke tapt fra gluken til bakken, dette kan virke rart, men i noen tilfeller er lysmetning enda høyere enn den av klassiske drivhuse.
Det er umulig å ikke nevne styrke og pålitelighet av designet, det er uforlignelig sterkere enn det vanlige, det er lettere å bære orkanens vindkast, det er godt imot hagl, ingen forstyrrelser og snøbrudd.
1. Kotlovan.
Å skape et drivhus begynner med å grave en grop. For å bruke jordens varme til å varme det interne volumet, må drivhuset være ganske grundig. Jo dypere blir jorden varmere.
Temperaturen endres nesten ikke i løpet av året i en avstand på 2-2,5 meter fra overflaten. På en dybde på 1 m svinger jordens temperatur mer, men også om vinteren er det fortsatt positivt, vanligvis i midtbåndet er temperaturen 4-10 sekunder, avhengig av tidspunktet på året.
Brennende drivhus bygges i en sesong. Det vil si om vinteren vil det være helt i stand til å fungere og generere inntekt. Byggingen er ikke billig, men ved å bruke smelting, kompromiss materialer, er det mulig å spare bokstavelig talt for en heltallordre ved å lage en slags økonomi, fra gropen.
For eksempel, gjør uten å tiltrekke seg anleggsutstyr. Selv om den mest tidkrevende delen av arbeidet er å grave en grop -, er det selvsagt bedre å gi gravemaskinen. Fjern manuelt et slikt volum av land hardt og langt.
Dybden av gropen i gropen skal være minst to meter. På en slik dybde vil jorden begynne å dele sin varme og jobbe som en slags termos. Hvis dybden er mindre, vil en fundamentalt ide fungere, men merkbart mindre effektiv. Derfor anbefales det ikke å angre på kreftene og midlene for dyping av det fremtidige drivhuset.
I lengden på underjordiske drivhus kan være noe, men bredden er bedre å tåle innen 5 meter, hvis bredden er større, forverres de kvalitative egenskapene til oppvarming og belysning.
På siden av horisonten må underjordiske drivhusene være fokusert, som vanlige drivhuse og drivhus, fra øst til vest, det vil si slik at den ene siden av sidene vender mot sør. I denne posisjonen av anlegget vil det motta maksimal mengde solenergi.
2. Vegger og tak
På omkretsen er grunnlaget oversvømmet eller blokker blokker. Stiftelsen fungerer som grunnlag for vegger og rammerammer. Veggene er bedre laget av materialer med gode termiske isolasjonsegenskaper, et utmerket alternativ - ThermoBlocks.
Takrammen er mer sannsynlig laget av tre, fra impregnert med antiseptiske midler til barer. Takdesign er vanligvis rett dupleks. Skaterbaren er fastsatt i byggesenteret, for dette formålet er sentrale støtter installert på gulvet langs hele bruken av drivhuset.
Skibakken og veggene er tilkoblet i nærheten av Rafal. Rammen kan gjøres uten høye støtter. De er erstattet med små, som setter på tverrgående bjelker som forbinder motsatt side av drivhuset - dette designet gjør det indre rommet fritt.
Det er bedre å ta et cellulært polykarbonat som et takbelegg - populært moderne materiale. Avstanden mellom konstruksjonsakselene er tilpasset under bredden på polykarbonatark. Arbeide med materialet er praktisk. Belegget oppnås med en liten mengde ledd, siden arkene produseres med en lengde på 12 m.
De er festet til rammen med selvtillit, de er bedre å velge med en lue i form av en vaskemaskin. For å unngå sprekker, under hver selvforsyning, bor et borehull i den tilsvarende diameteren. Ved hjelp av en skrutrekker eller en vanlig bore med en krysset flaggermus, beveger arbeidet med glassene seg veldig raskt. For ikke å være igjen for sprekkene, er det bra på toppen av de øverste leggingene med en myk gummitetning eller annet egnet materiale og deretter feste arkene. Toppet på taket langs skøyten må være asfaltert med mild isolasjon og trykk en slags hjørne: plast, fra tinn, fra et annet egnet materiale.
For god termisk isolasjon er taket noen ganger laget med et dobbeltlag av polykarbonat. Selv om gjennomsiktighet reduseres med ca 10%, men dette er dekket med gode termiske isolasjonsegenskaper. Det er nødvendig å vurdere at snøen ikke smelter på et slikt tak. Skate må derfor være tilstrekkelig vinkel, ikke mindre enn 30 grader, slik at snøen på taket er akkumulert. I tillegg er en elektrisk vibrator installert for risting, det vil redde taket i tilfelle snøen fortsatt vil akkumulere.
Doble vinduer er laget på to måter:
Mellom de to arkene legger du inn en spesiell profil, ark er festet til rammen ovenfra;
Først monter det nedre laget av glass til rammen fra innsiden, til undersiden av raftet. Det andre laget av taket er dekket, som vanlig, på toppen.
Etter ferdigstillelse er det ønskelig å røyke alle leddene i skotsken. Det ferdige taket ser veldig effektivt ut: uten unødvendige veikryss, glatt, uten fremragende deler.
3. Oppvarming og oppvarming
Veggisolering utføres som følger. Tidligere er det nødvendig å smelte alle leddene og sømene i veggen med en løsning, her kan du bruke monteringsskumet. Den indre siden av veggene er dekket med en film av termisk isolasjon.
I de kalde delene av landet er det godt å bruke en folieholdig film, som dekker veggen med et dobbeltlag.
Temperaturen i jordens dybde drivhuset er høyere enn , men kaldere lufttemperaturer som trengs for plantevekst. Det øvre laget er oppvarmet av solstrålene og luften i drivhuset, men fortsatt gjør jorden, så ofte i underjordiske drivhusene bruker teknologien til "varme gulv": Varmeelementet er den elektriske kabelen - Beskytt metallnettet eller helles betong.
I andre tilfelle, jorden for sengene helles over betong eller vokse greener i potter og vaser.
Bruken av et varmt gulv kan være tilstrekkelig for oppvarming av hele drivhuset, hvis det er nok strøm. Men mer effektivt og mer behagelig for planter. Bruk av kombinert oppvarming: varmt gulv + oppvarmet luft. For god vekst trenger de lufttemperatur på 25-35 grader ved jordens temperatur ca. 25 C.
Konklusjon
Selvfølgelig vil byggingen av et bellagt drivhus koster mer, og innsatsen vil trenge mer enn i bygging av et lignende drivhus i en konvensjonell design. Men midlene innebygde i drivhuset med tiden er berettiget.
Først er det energibesparelser på oppvarming. Uansett hvordan det vanlige bakken drivhuset blir hørt om vinteren, vil det alltid være dyrere og vanskeligere for en lignende metode for oppvarming i et underjordisk drivhus. For det andre, sparer på belysning. Folie termisk isolasjon av vegger, reflekterende lys, øker belysningen med to ganger. Mikroklimaet i dybdegående drivhuset om vinteren for planter vil være gunstigere at det sikkert vil påvirke avkastningen. Saplings vil lett komme i oppfyllelse, milde planter vil føle seg perfekt. Et slikt drivhus garanterer en stabil, høy avling av noen planter hele året.
I stedet for pre-søster.
Smarte og vennlige mennesker indikerte at denne saken bare skulle evalueres i nonstationary produksjon, på grunn av jordens store termiske tröghet og ta hensyn til den årlige temperaturendringsmodus. Eksemplet som utføres, er løst for det stasjonære varmefeltet, derfor har det åpenbart feil resultater, så det bør bare betraktes som en viss idealisert modell med en stor mengde forenklinger som viser temperaturfordeling i stasjonær modus. Så som de sier, er noen tilfeldighet en ren sjanse ...
***************************************************
Som vanlig vil jeg ikke gi mange spesifikasjoner om materialets termiske ledningsevne og tykkelser, jeg vil begrense beskrivelsen av bare noen, vi antar at andre elementer er så nært som mulig til ekte strukturer - de termofysiske egenskapene er riktig tildelt , og tykkelsen på materialene er tilstrekkelige til virkelige tilfeller av byggepraksis. Formålet med artikkelen er å skaffe seg et rammeverk på fordelingen av temperaturer på grensen til bakkenes bygning under forskjellige forhold.
Litt om hva du trenger å si. De beregnede ordningene i dette eksemplet inneholder 3 temperaturgrenser, 1. Denne indre luften av lokalene til den oppvarmede bygningen +20 o C, 2. er den ytre luften -10 ° C (-28 o c) og 3. denne temperatur i jorden Tykkelse på en bestemt dybde, som det svinger om litt konstant verdi. I dette eksemplet er verdien av denne dybden 8m og temperaturen på +10 o S. Her er her hos meg, noen kan argumentere for parametrene til de tredje grensene, men tvisten om de eksakte verdiene er ikke en oppgave Av denne artikkelen, samt resultatene gjelder ikke for en bestemt nøyaktighet og mulighet for å binde til noe bestemt prosjektveske. Jeg gjentar, oppgaven er å oppnå et grunnleggende, rammeverk for distribusjon av temperaturer, og sjekk ut noen av de veletablerte synspunktene på dette problemet.
Nå direkte til virksomheten. Slik at disseene skal kontrolleres.
1. Jorden under den oppvarmede bygningen har en positiv temperatur.
2. Regulatoriske dybden på jordens primer (det er heller spørsmålet enn godkjenningen). Tar snødekselet på jorda når dataene på frysingen i geologiske rapporter er gitt, for som regel er territoriet rundt huset ryddet av snø, sporene, fortauet, Soulstek, Parkering, etc. Rengjøres .
Sammenslåing av jorda er en prosess i tid, derfor for å beregne, vil vi ta en ytre temperatur som tilsvarer den gjennomsnittlige temperaturen på den mest kalde måneden -10 o C. jord, vi vil gjelde med ovennevnte lambda \u003d 1 til hele dybden .
Figur 1. Beregningsordning.
Fig.2. Isolerende temperatur. Ordningen uten snødekke.
Generelt, under bygningen er jordens temperatur positiv. Maxima nærmere midten av bygningen, til de ytre veggene i minimum. Isolerende null temperaturer gjelder bare bare for fremspringet av oppvarmet rom på et horisontalt plan.
Frysingen av jorda bort fra bygningen (dvs. oppnåelsen av negative temperaturer) forekommer på en dybde på ~ 2,4 meter, som er mer forskrifter for den valgte betinget regionen (1,4-1,6m).
Legg nå 400mm av middelstendens snø med lambda 0,3.
Fig.3. Isolerende temperatur. Ordningen med snødekke 400mm.
Insulansen av positive temperaturer forskyver negative temperaturer utover, under bygningen bare positive temperaturer.
Tørrfrysing under snødeksel ~ 1,2 meter (-0,4m snø \u003d 0,8m jordfrysing). Snøen "teppe" reduserer dybden av frysing (nesten 3 ganger).
Tilsynelatende er tilstedeværelsen av snødekke, dens høyde og grad av segl er ikke konstant verdi, derfor er den gjennomsnittlige dreneringsdybden i området av oppnådde resultater på 2 ordninger, (2,4 + 0,8) * 0,5 \u003d 1,6 meter, som tilsvarer regulatoriet verdi.
La oss nå se hva som vil skje hvis sterke frost rammer (-28 o c) og bevare nok lenge nok slik at termisk feltet stabiliseres, mens det ikke er snødekke rundt bygningen.
Fig.4. Ordningen på -28. Om Med uten snødekke.
Negative temperaturer klatrer under bygningen, positiv presset til gulvet i det oppvarmede rommet. I fundamentområdet er jordene frosne. Ved fjerning fra bygningen er jordene frosne med ~ 4,7 meter.
Se tidligere blogginnlegg.
Beskrivelse:
I motsetning til "direkte" bruk av høy president geotermisk varme (hydrotermale ressurser), er bruken av jord av overflatelag på jorden som en kilde til lav-dyrebar termisk energi for geotermiske varmepumpende varmeforsyningssystemer (GTST) nesten overalt. For tiden i verden er dette et av de mest dynamisk utviklende bruksområder av ikke-tradisjonelle fornybare energikilder.
Geotermiske varmepumpesystemer med varmeforsyning og effektivitet av bruken av deres klimatiske forhold i Russland
G. P. Vasilyev., veileder OJSC insolar-Invest
I motsetning til "direkte" bruk av høy president geotermisk varme (hydrotermale ressurser), er bruken av jord av overflatelag på jorden som en kilde til lav-dyrebar termisk energi for geotermiske varmepumpende varmeforsyningssystemer (GTST) nesten overalt. For tiden i verden er dette et av de mest dynamisk utviklende bruksområder av ikke-tradisjonelle fornybare energikilder.
Jorda av overflatelagene på jorden er faktisk et termisk batteri med ubegrenset kraft. Varmesystemet i jorda er dannet under virkningen av to hovedfaktorer - faller på overflaten av solstråling og strømmen av radiogen varme fra jordens dekret. Sesongmessige og daglige endringer i intensiteten av solstråling og den ytre lufttemperaturen forårsaker svingninger i temperaturen på jordens øvre lag. Dybden av penetrasjon av daglige svingninger av den ytre lufttemperaturen og intensiteten av hendelsens solstråling, avhengig av de spesifikke jord- og klimatiske forhold, varierer fra flere titalls centimeter til en og en halv meter. Dybden av penetrasjon av sesongmessige oscillasjoner av temperaturen i den ytre luften og intensiteten av hendelses solstråling overstiger ikke, som regel 15-20 m.
Termisk modus for jordlagene som befinner seg under denne dybden ("nøytral sone") er dannet under påvirkning av termisk energi som kommer fra jordens dyp og er praktisk talt uavhengig av sesongmessige, og enda mer så daglige endringer i parametrene til eksternt klima (figur 1). Med økende dybde øker jordtemperaturen også i samsvar med den geotermiske gradienten (ca. 3 ° C per hver 100 m). Størrelsen på strømmen av radiogen varme som kommer fra jordiske undergrupper, er variert for forskjellige lokalbefolkningen. Denne verdien er som regel 0,05-0,12 w / m 2.
Bilde 1. |
Under driften av GTST-bakken, som ligger innenfor varmepåvirkningssonen til rørledningen i jordvarmeveksleren av det lave presisjons varmebehandlingssystemet (Heatboring System), på grunn av sesongmessige endringer i de ytre klimaparametrene, I tillegg til påvirkning av operasjonelle belastninger på varmeinnsamlingssystemet, som regel, blir utsatt for flere frysing og tining. Samtidig, naturligvis, en forandring i aggregatet tilstand av fuktighet inngått i jordens porer og generelt, både i flytende og i faste og gassformige faser samtidig. Samtidig, i kapillær-porøse systemer, som er jordforsyningen av varmeforsyningssystemet, har tilstedeværelsen av fuktighet i porrommet en merkbar effekt på prosessen med forplantning av varme. Den riktige regnskapet til denne innflytelsen i dag er forbundet med betydelige vanskeligheter som primært er forbundet med mangelen på klare ideer om arten av fordelingen av faste, flytende og gassformige faser av fuktighet i en bestemt systemstruktur. I nærvær av et jordbruk av en temperaturgradient, beveges vanndampmolekylet til steder som har et redusert temperaturpotensial, men samtidig oppstår den motsatt rettede strømning av fuktighet i væskefasen under virkningen av gravitasjonskrefter. I tillegg har temperaturen på overflatene av atmosfærisk nedbør, så vel som grunnvann, en innflytelse av jordens øvre lag.
De karakteristiske egenskapene til termisk modus for jordsamlingssystemene i jorda som et formål med design bør også inkludere den såkalte "informative usikkerheten" av matematiske modeller som beskriver slike prosesser, eller med andre ord, mangelen på pålitelig informasjon om Miljøpåvirkningen (atmosfæren og massen av jorda som ligger utenfor varmevirkningssonen i jordvarmeveksleren i varmeforsyningssystemet) og nødkompleksiteten i tilnærmingen. Faktisk, hvis tilnærming av innvirkning på det eksterne klimasystemet, selv om det er vanskelig, men fortsatt på bestemte kostnader for "maskin tid" og bruken av eksisterende modeller (for eksempel et "typisk klimaår"), kan implementeres, så problemet med Regnskap i modellen for innflytelse på de atmosfæriske systemeffektene (dugg, tåke, regn, snø, etc.), samt tilnærming av den termiske innflytelsen på bakken av det varmeinnsamlingssystemet til de underliggende og omkringliggende lagene i jorda I dag er det praktisk talt ikke løsbart og kan være et emne for individuell forskning. For eksempel, en liten studie av prosessene for dannelsen av filtreringsstrømmer av grunnvann, deres høyhastighetsregime, samt umuligheten av å skaffe pålitelig informasjon om den varme magnetiske modusen til jordlagene, som er under varmeinnflytelsen Sone av jordvarmeveksleren, kompliserer signifikant problemet med å konstruere den riktige matematiske modellen til det termiske regimet for det lavpresisjons-varmeinnsamlingssystemet. Jord.
For å overvinne de beskrevne vanskelighetene som oppstår ved utformingen av GTST, må metoden for matematisk modellering av det termiske regimet av varmeinnsamlingssystemene og metodikken for regnskapsføring i utformingen av GTST av fuktighetsfase-overgangene i jordens plass i jorda Massifikk av varmeforsamlingssystemer i porestuen i jordmassen.
Essensen av metoden som er i samsvar med konstruksjonen av en matematisk modell av forskjellen på to oppgaver: "Base" -problem som beskriver jordens termiske regime i naturen (uten påvirkning av jordvarmeveksleren i varmeforsyningssystemet) , og det faste problemet som beskriver varmemodusen til jordmassen med avløp (kilder) av varme. Som et resultat tillater metoden å oppnå en løsning i forhold til en ny funksjon, som er funksjonen av effekten av varmeavløp på den naturlige termiske modusen av jord og like forskjell i temperaturen i jordarrangementet i naturstaten og bakken massiv med avløp (varmekilder) - med en jordvarme skala av varmeinnsamlingssystemet. Bruken av denne metoden ved konstruksjon av matematiske modeller av varmenesystemet til de lavpresisjons-varmeinnsamlingssystemene gjorde det mulig å bare omgå vanskelighetene forbundet med tilnærming av ytre påvirkninger på varmeforsyningssystemet, men også bruk informasjon om den naturlige varmen Jordmodus i modellene av eksperimentelt oppnådde meteorologiske stasjoner. Dette tillater delvis å ta hensyn til hele komplekset av faktorer (som for eksempel tilstedeværelse av grunnvann, deres høyhastighets og termiske regimer, strukturen og plasseringen av jordlagene, den "termiske" bakgrunnen til jorden, atmosfærisk nedbør, Fase transformasjoner av fuktighet i poresalen og mye mer), som i det vesentlige påvirker dannelsen av det termiske regimet av varmeforsyningssystemet og fellesregnskapet hvis det i strengt formulering av problemet ikke er mulig.
Metodene for regnskapsfører i utformingen av GTST av fuktighetsfaseovergangene i porestuen til bakken massiv er basert på det nye konseptet "ekvivalent" jordens termisk ledningsevne, som bestemmes ved å erstatte termisk modus for termisk varmeveksler av jordsylinderen til "ekvivalent" kvasi-stasjonær oppgave med et nært temperaturfelt og de samme grenseforholdene, men med en annen "ekvivalent termisk ledningsevne.
Den viktigste oppgaven løst i utformingen av geotermiske varmeforsyningssystemer for bygninger er den detaljerte vurderingen av energifunksjonaliteten til klimaet i byggeområdet og på dette grunnlag for utarbeidelsen av konklusjonen om effektiviteten og hensiktsmessigheten av anvendelsen av en bestemt GTST-skjemaets avgjørelse. De beregnede verdiene for klimaparametere gitt i eksisterende regulatoriske dokumenter gir ikke de komplette egenskapene til det ytre klimaet, dens variabilitet i måneder, samt i visse perioder på året - oppvarming sesongen, overopphetingsperioden etc. Derfor, når man løser spørsmålet om temperaturpotensialet for geotermisk varme, en vurdering av sine evner. Kombinert med andre naturlige kilder til lav potensiell varme, vurderer deres (kilder) av temperaturnivået i årlig syklus, er det nødvendig å tiltrekke seg mer Komplett klimatiske data som tilbys, og for eksempel i Sovjetilsynet (L.: HydrometioIzudat. Vol. 1-34).
Blant slike klimainformasjon i vårt tilfelle skal tildeles, først og fremst:
- data på den gjennomsnittlige månedlige temperaturen på jorden på forskjellige dybder;
- Data om strømmen av solstråling på forskjellige orienterte overflater.
I fanen. 1-5 viser data om gjennomsnittlige månedlige jordtemperaturer på forskjellige dybder for enkelte byer i Russland. I fanen. 1 viser den gjennomsnittlige måneders temperaturen i jorden i henhold til 23 byer av den russiske føderasjonen på en dybde på 1,6 m, som virker mest rasjonelle, når det gjelder jordens temperaturpotensial og mulighetene for mekanisering av arbeid på embedding av horisontale jordvarmevekslere.
| Tabell 1 Midt jord temperaturer i måneder på en dybde på 1,6 m for noen byer i Russland |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Tabell 2. Jordtemperatur i Stavropol (jord - Chernozem) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Tabell 3. Jordtemperatur i Yakutsk (jord eller sand med en blanding av humus, under - sand) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Tabell 4. Jordtemperatur i Pskov (bunn, drinned jord, substat - leire) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Tabell 5. Temperaturen på jorda i Vladivostok (Buurays jord er steinete, bulk) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Informasjonen som presenteres i bordene på jordens naturlige fremgang i en dybde på opptil 3,2 m (dvs. i "arbeideren" av jordlaget for GTST med det horisontale arrangementet av jordvarmeveksleren) illustrerer klart mulighetene å bruke jorda som en lav potensiell varmekilde. Et tydelig er et relativt lite intervall av endringer i territoriet til Russlands temperaturer i lagene som ligger i samme dybde. For eksempel er den minste jordtemperaturen på en dybde på 3,2 m fra overflaten i Stavropol 7,4 ° C, og i Yakutsk - (-4,4 ° C); Følgelig er intervallet av endringer i jordens temperatur på denne dybden 11,8 grader. Dette faktum gjør at vi kan stole på etableringen av en tilstrekkelig grad av enhetlig varmepumpeutstyr som passer for praktisk talt i hele Russland.
Som det fremgår av tabellene som presenteres, er det karakteristiske trekk ved jordens naturlige temperaturmodus, retardasjonen av de minste jordtemperaturene i forhold til tidspunktet for mottak av minimumstemperaturen i ytre luften. De minste uteluftstemperaturene observeres i januar, er minimumstemperaturene i bakken på en dybde på 1,6 m i Stavropol observert i mars i Yakutsk - i mars i byen Sochi - i mars i Vladivostok - i april. Det er således åpenbart at ved begynnelsen av minimumstemperaturer i jorda, blir lasten på varmepumpesystemet for varmeforsyning (varmetap) redusert. Dette øyeblikket åpner ganske alvorlige muligheter til å redusere installasjonskapasiteten til GTST (kapitalkostnader) og må tas i betraktning ved utforming.
For å vurdere effektiviteten av bruken av geotermiske varmepumpesystemer med varmeforsyning i Russlands klimatiske forhold, ble området av den russiske føderasjonsområdet utført på effektiviteten ved bruk av geotermisk varme med lavt potensial for varmeforsyning formål. Soningen ble utført på grunnlag av resultatene av numeriske eksperimenter på modellering av operasjonelle regimer av GTST i klimatiske forhold i ulike regioner av den russiske føderasjonsområdet. Numeriske eksperimenter ble utført ved bruk av et eksempel på en hypotetisk to-etasjes hytte med et oppvarmet område på 200 m 2, utstyrt med et geotermisk varmepumpesystem for varmeforsyning. De eksterne omsluttende strukturer i huset under vurdering har følgende diagnostiserte varmeoverføringsmotstander:
- Ytre vegger - 3,2 m 2 H ° C / W;
- Vinduer og dører - 0,6 m 2 H ° C / W;
- Belegg og gulv - 4,2 m 2 H ° C / W.
Når det utføres numeriske eksperimenter, ble det vurdert:
- Jordens varmeinnsamlingssystem med lav tetthet av geotermisk energiforbruk;
- Horisontalt styringssystem av polyetylenrør med en diameter på 0,05 m og 400 m lang;
- Jordens varmeinnsamlingssystem med høy tetthet av geotermisk energiforbruk;
- Vertikalt system av varmeinnsamling fra ett termoelement med en diameter på 0,16 m og en lengde på 40 m.
De gjennomførte studiene har vist at forbruket av varmeenergi fra bakken i slutten av varmesesongen er nær registeret for rør av varmeforsyningssystemet. Sette temperaturen på jorda, som i jordklimatiske forhold mesteparten av Russlands territorium har ikke tid til å kompensere for årets sommerperiode, og til begynnelsen av neste oppvarmingstid, jorden. Blader med redusert temperaturpotensial. Forbruket av termisk energi i neste oppvarming sesongen forårsaker en ytterligere reduksjon i jordens temperatur, og i begynnelsen av den tredje oppvarmingssesongen er temperaturpotensialet enda forskjellige enn den naturlige. Og så videre ... Imidlertid har konvoluttene av den termiske innflytelsen av den langsiktige driften av heatboringssystemet på jordens naturlige temperatur en utpreget eksponentiell natur, og i det femte årets driftsår kommer jorden ut for Et nytt regime i nærheten av periodisk, dvs. fra det femte årets drift, er mange års termisk energiforbruk fra jordmassen i varmeinnsamlingssystemet ledsaget av periodiske endringer i temperaturen. Således, når man utfører en sonering av den russiske føderasjons territorium, var det nødvendig å ta hensyn til nedgangen i temperaturen på bakken massiv, forårsaket av mange års ex-plungement av varmeinnsamlingssystemet, og brukt som den beregnede Temperaturen på jordens rekke jordtemperatur, forventet til det femte års drift av GTST. Gitt denne situasjonen, når man utfører en sonering av den russiske føderasjonsområdet på effekten av bruken av GTST som et kriterium for effektiviteten av det geotermiske varmepumpende varmeforsyningssystemet, gjennomsnittet for det femte operasjonsårskoeffisienten Varmtransformasjon til P TR er valgt, som er forholdet mellom den genererte GTST av den nyttige termiske energien til energien som brukes på stasjonen, og bestemt for den ideelle termodynamiske syklusen i Carno som følger:
K tr \u003d t o / (t o - t og), (1)
hvor T o er temperaturpotensialet i varmen som er utladet i varmesystemet eller varmeforsyningen, K;
T og - Temperaturpotensialet i varmekilden, K.
Koeffisienten av transformasjon av varmepumpesystemet for varmeforsyning til TPS er forholdet mellom nyttig varme trukket inn i forbrukerens varmeforsyningssystem, til energien som brukes på driften av GTST, og er numerisk lik mengden nyttig varme oppnådd ved temperaturer til og T og per energibesparende på GTST-stasjonen. Den virkelige transformasjonskoeffisienten varierer fra den ideelle, beskrevne formelen (1), ved verdien av koeffisienten H, som tar hensyn til graden av termodynamisk fullkommenhet av GTST og irreversible energitap i implementeringen av syklusen.
Numeriske eksperimenter ble utført ved bruk av programmer opprettet på OJSC Innsolar-Invest, som gir definisjonen av de optimale parametrene i varmeforsyningssystemet, avhengig av klimatiske forholdene i byggeplassen, varmebeskyttelsesegenskapene til bygningen, driftsegenskapene til Varmepumpeutstyr, sirkulasjonspumper, oppvarmingsenheter i varmesystemet, samt deres modusoperasjon. Programmet er basert på metoden for å konstruere matematiske modeller av termisk regime av de lave presisjons varmeinnsamlingssystemene, som har gitt oss mulighet til å omgå vanskelighetene knyttet til den informative usikkerheten om modeller og tilnærming av ytre påvirkninger, ved bruk av eksperimentelt oppnådd informasjon om jordens naturlige varmemodus, som gjør det mulig å vurdere hele komplekset av faktorer (for eksempel tilstedeværelsen av grunnvann, deres høyhastighets og termiske regimer, struktur og plassering av jordlagene, "termisk" bakgrunn av Jord, atmosfærisk nedbør, fase transformasjoner av fuktighet i poresal og mye mer), som i det vesentlige påvirker dannelsen av termisk modus for systemets varmeinnsamling og fellesregnskap som i den strenge innstillingen av problemet i dag er praktisk talt ikke mulig. Som en løsning av "grunnleggende" -oppgaven ble dataene i USSR-klimatokatalogen brukt (L.: Hydrometoizdat. Vol. 1-34).
Programmet lar deg faktisk løse problemet med multiparameteroptimalisering av konfigurasjonen av GTST for en bestemt bygning og byggeplass. Samtidig er målfunksjonen til optimaliseringsproblemet minimumet av de årlige energikostnadene for den ex-rotasjonen av GTST, og optimaliseringskriteriene er radiusen til jordvarmevekslerrørene, dens (varmeveksler) lengde og dybde av embedding.
Resultatene av numeriske eksperimenter og sonering av Russlands territorium på effektiviteten ved bruk av geotermisk varme av lavt potensial for formålet med varmeforsyning av bygninger er representert i grafisk form i fig. 2-9.
I fig. 2 viser verdiene og isolerer transformasjonskoeffisienten til geotermiske varmepumpe varmeforsyningssystemer med horisontale systemtilførsel, og i fig. 3 - for GTST med vertikale systemer for varmeforsyning. Som det fremgår av tegningene, kan maksimumsverdiene til R TR 4,24 for horisontale termiske beskyttelsessystemer og 4,14 - for vertikal forventes i sørsiden av Russlands territorium, og minimumsverdiene, henholdsvis 2,87 og 2,73 i Norden, i Welen. For den midterste stripen i Russland er verdiene til P TR for horisontale varmesystemer i området 3,4-3,6, og for vertikale systemer i området 3,2-3,4. Det er ganske høye verdier til R TR (3,2-3,5) for distriktene i Fjernøsten, områdene med tradisjonelt komplekse drivstoffforhold. Tilsynelatende er Fjernøsten en region av prioriterte implementering av GTST.
I fig. 4 viser verdiene og isolene av spesifikk årlig energi til stasjonen til "horisontal" GTST + PD (Peak Closer), inkludert energiforbruk for oppvarming, ventilasjon og varmtvannsforsyning, redusert til 1 m 2 oppvarmet område, og i Fig. 5 - for GTST med vertikale systemer for varmeforsyning. Som det fremgår av tegningene, varierer det årlige spesifikke energiforbruket for den horisontale GTST-stasjonen, vist til 1 m 2 oppvarmet område av bygningen fra 28,8 kWh / (år m 2) i Sør-Russland til 241 kWh / (år m 2) i Yakutsk, og for vertikal GTST, henholdsvis fra 28,7 kWh / / (år m 2) i sør og opptil 248 kWh / / (år m 2) i Yakutsk. Hvis vi multipliserer verdien som presenteres på tegningene for et bestemt område, verdien av det årlige spesifikke energiforbruket for GTST-stasjonen til verdien for dette området til P TR, reduseres med 1, så får vi mengden energi som er lagret 1 m 2 oppvarmet område per år. For eksempel, for Moskva for vertikal GTST, vil denne verdien være 189,2 kW H fra 1 m 2 per år. Til sammenligning er det mulig å gi verdiene av spesifikt energiforbruk etablert av Moskva-regulatorisk energibesparende slåmaskin 2.01-99 for lavhus på 130, og for fler-etasjes bygninger 95 kWh / (år m 2). Samtidig består 2.01-99 energiforbruket av 2.01-99 energikostnader består av energi- og ventilasjonskostnader, i vårt energiforbruk, er energikostnader for varmtvannsforsyning inkludert i energiforbruket. Faktum er at den eksisterende tilnærmingen til å evaluere energiforbruket til bygningen tildeler energikostnadene for oppvarming og ventilasjon av bygg- og energikostnadene på varmt vann i separate artikler. Samtidig er energiforbruket for varmtvannsforsyning ikke normalisert. Denne tilnærmingen virker ikke riktig, siden energikostnadene for varmtvannsforsyning ofte er i forhold til energikostnader for oppvarming og ventilasjon.
I fig. 6 viser verdiene og isolerer det rasjonelle forholdet mellom den termiske kraften til toppen tettere (PD) og den installerte elektriske kraften i den horisontale GTST i fraksjonene av enheten, og i fig. 7 - for GTST med vertikale varmeinnsamlingssystemer. Kriteriet for det rasjonelle forholdet mellom den termiske kraften til toppen nærmere og den installerte elektriske kraften til GTST (eksklusive PD) var minimum av den årlige kostnaden for elektrisitet til GTST + PD-stasjonen. Som det fremgår av tegningene, varierer det rasjonelle forholdet mellom kapasiteten til den termiske PD og den elektriske GTST (uten PD) fra 0 i Sør-Russland, til 2,88 - for horisontal GTST og 2,92 for vertikale systemer i Yakutsk. I den sentrale strimmelen av den russiske føderasjons territorium er det rasjonelle forholdet mellom den termiske kraften til den nærmere og den installerte elektriske kraften til GTST + PD både for horisontal og vertikal GTST innen 1.1-1.3. For øyeblikket må du være mer detaljert. Faktum er at når du erstatter, for eksempel elektrisk installasjon i sentralbanen, har vi faktisk muligheten til å redusere strømmen som er installert i den oppvarmede bygningen av elektrisk utstyr som er installert i den oppvarmede bygningen, og dermed for å redusere den elektriske kraften som er forespurt fra Rao Ues, som i dag "" ca 50 tusen rubler. For 1 kW installert i huset for elektrisk kraft. For eksempel, for en hytte med beregnede varmelinjer i den kaldeste fem-dagers 15 kW, sparer vi 6 kW installert elektrisk kraft, og tilsvarende, ca 300 tusen rubler. eller ≈ 11,5 tusen dollar. Denne figuren er nesten lik kostnaden for GTST av slik termisk kraft.
Således, hvis det er riktig å ta hensyn til alle kostnadene forbundet med å koble bygningen til sentralisert strømforsyning, viser det seg at det er elektrisitetstariffer i dag og kobling til nettverk av sentralisert strømforsyning i den sentrale stripen på det russiske territoriet Federation, selv på engangskostnader for GTST, viser det seg å være mer lønnsom elektrisk installasjon, for ikke å nevne 60% energibesparelse.
I fig. 8 viser verdiene og isolasjonene andelen termisk energi produsert i løpet av året med Peak Closer (PD) i det totale årlige energiforbruket til systemet Horisontal GTST + PD som en prosentandel, og i fig. 9 - for GTST med vertikale varmeinnsamlingssystemer. Som det fremgår av tegningene, varierer andelen termisk energi som produseres i løpet av året med Peak Closer (PD), i det totale årlige energiforbruket til systemet Horisontal GTST + PD fra 0% i Sør-Russland til 38-40 % i Yakutsk og Turing, og for vertikal GTST + PD - henholdsvis, fra 0% i Sør og opptil 48,5% i Yakutsk. I den sentrale banen i Russland er disse verdiene både for vertikal og horisontal GTST ca 5-7%. Disse er små energiforbruk, og i forbindelse med dette må du nøye behandle valget av topp nærmere. Den mest rasjonelle fra synspunktet til begge spesifikke kapsel med 1 kW kraft og automatisering er toppelektroder. Det fortjener oppmerksomhet på bruken av pelletskjeler.
På slutten vil jeg gjerne dvele på et svært viktig spørsmål: problemet med å velge et rasjonelt nivå av varme-stash bygninger. Dette problemet er en veldig seriøs oppgave i dag, for å løse en alvorlig numerisk analyse, med tanke på både klimaets spesifikasjoner, og egenskapene til ingeniørutstyret som brukes, infrastrukturen av sentraliserte nettverk, samt miljøsituasjonen i byer, forverring bokstavelig talt i øynene, og mye mer. Tydeligvis er det i dag feil å formulere krav til skallet i bygningen uten å ta hensyn til det (bygningen) av forholdet til klima- og energiforsyningssystemet, ingeniørkommunikasjonen, etc. som et resultat, i nær fremtid, Løsningen på valget av rasjonelle nivåer av varmeskjold vil kun være mulig basert på vederlaget for kompleksbygningen + strømforsyningssystemet + klima + miljø som et enkelt økoenergetisk system, og med denne tilnærmingen, konkurransefortrinnene i GTST i Innenriksmarkedet er vanskelig å overvurdere.
Litteratur
1. Sanner B. Ground Heat Kilder for varmepumper (klassifisering, egenskaper, fordeler). Kurs på geotermiske varmepumper, 2002.
2. Vasiliev G. P. Økonomisk, nivået på termisk beskyttelse av bygninger // energibesparende. - 2002. - № 5.
3. Vasilyev. Publishing House "Border". - M.: Red Star, 2006.
En av de beste, rasjonelle teknikkene i byggingen av Capital Greenhouses er et underjordisk termos drivhus.
Ved å bruke dette faktumet av konstantheten av jordens temperatur på en dybde, i drivhussenheten gir en kolossale besparelser av oppvarmingskostnader i løpet av den kalde årstiden, letter omsorg, gjør mikroklimaet mer stabilt.
Et slikt drivhus fungerer i den mest endelige frosten, tillater grønnsaker, vokser blomster hele året.
Riktig utstyrt bellbed drivhus gjør det mulig å vokse, inkludert termisk-kjærlige sørlige avlinger. Det er praktisk talt ingen restriksjoner. Sitrus og til og med ananas kan føles bra i drivhuset.
Men for å øve alt i praksis, er det nødvendig å observere de testede teknologiene som underjordiske drivhusene ble bygget på. Tross alt er denne ideen ikke ny, mens tsaren i Russland, drivhusene ble gitt avlinger av ananas, hvilke underholdende selgere ble eksportert til salget til Europa.
Av en eller annen grunn fant byggingen av slike drivhus ikke i vårt land med stor distribusjon, stort sett, det er bare glemt, selv om designet er ideelt bare for vårt klima.
Sannsynligvis spilte rollen som måtte grave en dyp grop, fylle grunnlaget. Byggingen av et plugget drivhus er ganske kostbart, dette er ikke et drivhus, dekket med polyetylen, men også avkastningen fra drivhuset er mye mer.
Den samlede interne belysningen er ikke tapt fra gluken til bakken, dette kan virke rart, men i noen tilfeller er lysmetning enda høyere enn den av klassiske drivhuse.
Det er umulig å ikke nevne styrke og pålitelighet av designet, det er uforlignelig sterkere enn det vanlige, det er lettere å bære orkanens vindkast, det er godt imot hagl, ingen forstyrrelser og snøbrudd.
1. Kotlovan.
Å skape et drivhus begynner med å grave en grop. For å bruke jordens varme til å varme det interne volumet, må drivhuset være ganske grundig. Jo dypere blir jorden varmere.
Temperaturen endres nesten ikke i løpet av året i en avstand på 2-2,5 meter fra overflaten. På en dybde på 1 m svinger jordens temperatur mer, men også om vinteren er det fortsatt positivt, vanligvis i midtbåndet er temperaturen 4-10 sekunder, avhengig av tidspunktet på året.
Brennende drivhus bygges i en sesong. Det vil si om vinteren vil det være helt i stand til å fungere og generere inntekt. Byggingen er ikke billig, men ved å bruke smelting, kompromiss materialer, er det mulig å spare bokstavelig talt for en heltallordre ved å lage en slags økonomi, fra gropen.
For eksempel, gjør uten å tiltrekke seg anleggsutstyr. Selv om den mest tidkrevende delen av arbeidet er å grave en grop -, er det selvsagt bedre å gi gravemaskinen. Fjern manuelt et slikt volum av land hardt og langt.
Dybden av gropen i gropen skal være minst to meter. På en slik dybde vil jorden begynne å dele sin varme og jobbe som en slags termos. Hvis dybden er mindre, vil en fundamentalt ide fungere, men merkbart mindre effektiv. Derfor anbefales det ikke å angre på kreftene og midlene for dyping av det fremtidige drivhuset.
I lengden på underjordiske drivhus kan være noe, men bredden er bedre å tåle innen 5 meter, hvis bredden er større, forverres de kvalitative egenskapene til oppvarming og belysning.
På siden av horisonten må underjordiske drivhusene være fokusert, som vanlige drivhuse og drivhus, fra øst til vest, det vil si slik at den ene siden av sidene vender mot sør. I denne posisjonen av anlegget vil det motta maksimal mengde solenergi.
2. Vegger og tak
På omkretsen er grunnlaget oversvømmet eller blokker blokker. Stiftelsen fungerer som grunnlag for vegger og rammerammer. Veggene er bedre laget av materialer med gode termiske isolasjonsegenskaper, et utmerket alternativ - ThermoBlocks.
Takrammen er mer sannsynlig laget av tre, fra impregnert med antiseptiske midler til barer. Takdesign er vanligvis rett dupleks. Skaterbaren er fastsatt i byggesenteret, for dette formålet er sentrale støtter installert på gulvet langs hele bruken av drivhuset.
Skibakken og veggene er tilkoblet i nærheten av Rafal. Rammen kan gjøres uten høye støtter. De er erstattet med små, som setter på tverrgående bjelker som forbinder motsatt side av drivhuset - dette designet gjør det indre rommet fritt.
Det er bedre å ta et cellulært polykarbonat som et takbelegg - populært moderne materiale. Avstanden mellom konstruksjonsakselene er tilpasset under bredden på polykarbonatark. Arbeide med materialet er praktisk. Belegget oppnås med en liten mengde ledd, siden arkene produseres med en lengde på 12 m.
De er festet til rammen med selvtillit, de er bedre å velge med en lue i form av en vaskemaskin. For å unngå sprekker, under hver selvforsyning, bor et borehull i den tilsvarende diameteren. Ved hjelp av en skrutrekker eller en vanlig bore med en krysset flaggermus, beveger arbeidet med glassene seg veldig raskt. For ikke å være igjen for sprekkene, er det bra på toppen av de øverste leggingene med en myk gummitetning eller annet egnet materiale og deretter feste arkene. Toppet på taket langs skøyten må være asfaltert med mild isolasjon og trykk en slags hjørne: plast, fra tinn, fra et annet egnet materiale.
For god termisk isolasjon er taket noen ganger laget med et dobbeltlag av polykarbonat. Selv om gjennomsiktighet reduseres med ca 10%, men dette er dekket med gode termiske isolasjonsegenskaper. Det er nødvendig å vurdere at snøen ikke smelter på et slikt tak. Skate må derfor være tilstrekkelig vinkel, ikke mindre enn 30 grader, slik at snøen på taket er akkumulert. I tillegg er en elektrisk vibrator installert for risting, det vil redde taket i tilfelle snøen fortsatt vil akkumulere.
Doble vinduer er laget på to måter:
Mellom de to arkene legger du inn en spesiell profil, ark er festet til rammen ovenfra;
Først monter det nedre laget av glass til rammen fra innsiden, til undersiden av raftet. Det andre laget av taket er dekket, som vanlig, på toppen.
Etter ferdigstillelse er det ønskelig å røyke alle leddene i skotsken. Det ferdige taket ser veldig effektivt ut: uten unødvendige veikryss, glatt, uten fremragende deler.
3. Oppvarming og oppvarming
Veggisolering utføres som følger. Tidligere er det nødvendig å smelte alle leddene og sømene i veggen med en løsning, her kan du bruke monteringsskumet. Den indre siden av veggene er dekket med en film av termisk isolasjon.
I de kalde delene av landet er det godt å bruke en folieholdig film, som dekker veggen med et dobbeltlag.
Temperaturen i jordens dybde drivhuset er høyere enn , men kaldere lufttemperaturer som trengs for plantevekst. Det øvre laget er oppvarmet av solstrålene og luften i drivhuset, men fortsatt gjør jorden, så ofte i underjordiske drivhusene bruker teknologien til "varme gulv": Varmeelementet er den elektriske kabelen - Beskytt metallnettet eller helles betong.
I andre tilfelle, jorden for sengene helles over betong eller vokse greener i potter og vaser.
Bruken av et varmt gulv kan være tilstrekkelig for oppvarming av hele drivhuset, hvis det er nok strøm. Men mer effektivt og mer behagelig for planter. Bruk av kombinert oppvarming: varmt gulv + oppvarmet luft. For god vekst trenger de lufttemperatur på 25-35 grader ved jordens temperatur ca. 25 C.
Konklusjon
Selvfølgelig vil byggingen av et bellagt drivhus koster mer, og innsatsen vil trenge mer enn i bygging av et lignende drivhus i en konvensjonell design. Men midlene innebygde i drivhuset med tiden er berettiget.
Først er det energibesparelser på oppvarming. Uansett hvordan det vanlige bakken drivhuset blir hørt om vinteren, vil det alltid være dyrere og vanskeligere for en lignende metode for oppvarming i et underjordisk drivhus. For det andre, sparer på belysning. Folie termisk isolasjon av vegger, reflekterende lys, øker belysningen med to ganger. Mikroklimaet i dybdegående drivhuset om vinteren for planter vil være gunstigere at det sikkert vil påvirke avkastningen. Saplings vil lett komme i oppfyllelse, milde planter vil føle seg perfekt. Et slikt drivhus garanterer en stabil, høy avling av noen planter hele året.
Laster ...
