อุณหภูมิดินเฉลี่ยที่ระดับความลึก On Earth - เกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตบนโลกที่สอดคล้องกับธรรมชาติ ไขความลับเกี่ยวกับระบบ NVC ความร้อนใต้พิภพ

บ้าน

ในประเทศของเราที่อุดมไปด้วยไฮโดรคาร์บอน พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นทรัพยากรที่แปลกใหม่ซึ่งเมื่อพิจารณาจากสถานการณ์ปัจจุบันไม่น่าจะแข่งขันกับน้ำมันและก๊าซได้ อย่างไรก็ตามพลังงานทางเลือกชนิดนี้สามารถใช้ได้เกือบทุกที่และมีประสิทธิภาพค่อนข้างมาก

พลังงานความร้อนใต้พิภพคือความร้อนจากภายในของโลก มันถูกผลิตขึ้นในระดับความลึกและถึงพื้นผิวโลกในรูปแบบที่แตกต่างกันและมีความเข้มต่างกัน

อุณหภูมิของชั้นบนของดินขึ้นอยู่กับปัจจัยภายนอก (ภายนอก) เป็นหลัก - การส่องสว่างจากแสงอาทิตย์และอุณหภูมิอากาศ ในฤดูร้อนและตอนกลางวัน ดินจะอุ่นขึ้นจนถึงระดับความลึกที่กำหนด และในฤดูหนาวและตอนกลางคืนจะเย็นลงตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศ และอาจมีความล่าช้าบ้างซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามความลึก อิทธิพลของความผันผวนของอุณหภูมิอากาศในแต่ละวันจะสิ้นสุดที่ระดับความลึกตั้งแต่ไม่กี่ถึงหลายสิบเซนติเมตร ความผันผวนตามฤดูกาลส่งผลกระทบต่อชั้นดินที่ลึกลงไปถึงหลายสิบเมตร

ที่ความลึกระดับหนึ่ง ตั้งแต่สิบถึงหลายร้อยเมตร อุณหภูมิของดินจะคงที่ ซึ่งเท่ากับอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อปีที่พื้นผิวโลก คุณสามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายโดยลงไปในถ้ำที่ค่อนข้างลึก เมื่ออุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อปีในพื้นที่ที่กำหนดต่ำกว่าศูนย์ อุณหภูมิจะปรากฏเป็นชั้นเพอร์มาฟรอสต์ (หรือเรียกให้เจาะจงกว่าคือชั้นเปอร์มาฟรอสต์) ในไซบีเรียตะวันออก

ความหนาของดินเยือกแข็งตลอดทั้งปีในบางแห่งสูงถึง 200–300 ม.

จากความลึกระดับหนึ่ง (แตกต่างกันในแต่ละจุดบนแผนที่) การกระทำของดวงอาทิตย์และบรรยากาศจะอ่อนลงมากจนปัจจัยภายนอก (ภายใน) มาก่อน และภายในของโลกร้อนขึ้นจากภายใน จนอุณหภูมิเริ่มสูงขึ้น ด้วยความลึก

ความร้อนที่ไหลเวียนภายในโลกมาถึงพื้นผิวโลกมีน้อย โดยโดยเฉลี่ยแล้วจะมีกำลังอยู่ที่ 0.03–0.05 W/m2 หรือประมาณ 350 Wh/m2 ต่อปี เมื่อเทียบกับพื้นหลังของความร้อนที่ไหลจากดวงอาทิตย์และอากาศที่ร้อนจากมัน นี่เป็นค่าที่ไม่สามารถสังเกตได้: ดวงอาทิตย์ให้พื้นผิวโลกแต่ละตารางเมตรประมาณ 4,000 kWh ต่อปีนั่นคือมากกว่า 10,000 เท่า (แน่นอนนี่คือ โดยเฉลี่ยโดยมีการแพร่กระจายอย่างมากระหว่างละติจูดขั้วโลกและเส้นศูนย์สูตร และขึ้นอยู่กับปัจจัยทางภูมิอากาศและสภาพอากาศอื่นๆ)

ความไม่สำคัญของการไหลของความร้อนจากภายในสู่พื้นผิวในโลกส่วนใหญ่มีความสัมพันธ์กับค่าการนำความร้อนต่ำของหินและลักษณะของ โครงสร้างทางธรณีวิทยา- แต่มีข้อยกเว้น - สถานที่ที่ความร้อนไหลผ่านสูง ประการแรกคือโซนของรอยเลื่อนของเปลือกโลก แผ่นดินไหวที่เพิ่มขึ้น และภูเขาไฟ ซึ่งพลังงานจากภายในโลกหาทางออก โซนดังกล่าวมีลักษณะผิดปกติทางความร้อนของเปลือกโลก โดยความร้อนที่ไหลเข้าสู่พื้นผิวโลกอาจเกิดขึ้นได้หลายครั้งและยังมีขนาดที่ทรงพลังกว่า "ปกติ" อีกด้วย การปะทุของภูเขาไฟและน้ำพุร้อนทำให้เกิดความร้อนจำนวนมหาศาลสู่พื้นผิวในบริเวณเหล่านี้

เหล่านี้เป็นพื้นที่ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพ ในดินแดนของรัสเซียนี่คือ Kamchatka อย่างแรกเลย หมู่เกาะคูริลและคอเคซัส

ในเวลาเดียวกันการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นไปได้เกือบทุกที่เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิตามความลึกเป็นปรากฏการณ์สากลและงานคือการ "ดึง" ความร้อนจากส่วนลึกเช่นเดียวกับที่ดึงวัตถุดิบแร่ออกจากที่นั่น

โดยเฉลี่ยแล้ว อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามความลึก 2.5–3°C ทุกๆ 100 เมตร ซึ่งเป็นอัตราส่วนของความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างจุดสองจุดที่วางอยู่ ความลึกที่แตกต่างกันความแตกต่างในเชิงลึกระหว่างพวกเขาเรียกว่าการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพ

ส่วนกลับคือระยะความร้อนใต้พิภพหรือช่วงความลึกที่อุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1°C

ยิ่งการไล่ระดับสีสูงขึ้นและระยะที่ต่ำลง ความร้อนจากความลึกของโลกก็จะยิ่งเข้าใกล้พื้นผิวมากขึ้นเท่านั้น และพื้นที่นี้มีแนวโน้มมากขึ้นสำหรับการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพ

ในพื้นที่ต่างๆ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างทางธรณีวิทยาและเงื่อนไขอื่นๆ ในภูมิภาคและท้องถิ่น อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิตามความลึกอาจแตกต่างกันอย่างมาก ในระดับโลก ความผันผวนของขนาดของการไล่ระดับความร้อนใต้พิภพและขั้นต่างๆ สูงถึง 25 เท่า ตัวอย่างเช่น ในรัฐออริกอน (สหรัฐอเมริกา) ความลาดชันคือ 150°C ต่อ 1 กม. และใน แอฟริกาใต้- 6°C ต่อ 1 กม.

คำถามคืออุณหภูมิที่ระดับความลึกมากคือ 5, 10 กม. ขึ้นไป? หากแนวโน้มยังคงอยู่ อุณหภูมิที่ความลึก 10 กม. ควรเฉลี่ยประมาณ 250–300°C สิ่งนี้ได้รับการยืนยันไม่มากก็น้อยจากการสังเกตโดยตรงในบ่อน้ำลึกพิเศษ แม้ว่าภาพจะซับซ้อนกว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเชิงเส้นมากก็ตาม

ตัวอย่างเช่น ในบ่อน้ำที่ลึกเป็นพิเศษของโคลา ซึ่งเจาะในแผ่นป้องกันผลึกบอลติก อุณหภูมิที่ความลึก 3 กม. เปลี่ยนแปลงที่อัตรา 10°C/1 กม. จากนั้นความลาดชันของความร้อนใต้พิภพจะสูงขึ้น 2–2.5 เท่า ที่ความลึก 7 กม. อุณหภูมิ 120°C ได้ถูกบันทึกไว้แล้ว ที่ 10 กม. - 180°C และที่ 12 กม. - 220°C

อีกตัวอย่างหนึ่งคือการขุดเจาะบ่อน้ำในภูมิภาคแคสเปียนตอนเหนือ ซึ่งบันทึกอุณหภูมิไว้ที่ 42°C ที่ความลึก 500 เมตร ที่ 1.5 กม. - 70°C ที่ 2 กม. - 80°C ที่ 3 กม. - 108°C .

สันนิษฐานว่าความลาดชันของความร้อนใต้พิภพลดลงโดยเริ่มจากความลึก 20–30 กม. ที่ความลึก 100 กม. อุณหภูมิโดยประมาณจะอยู่ที่ประมาณ 1300–1500°C ที่ความลึก 400 กม. - 1600°C ในโลก แกนกลาง (ความลึกมากกว่า 6,000 กม.) - 4,000–5,000° C

ที่ระดับความลึกสูงสุด 10–12 กม. วัดอุณหภูมิผ่านบ่อเจาะ ในกรณีที่ไม่มีสิ่งเหล่านี้ จะถูกกำหนดโดยสัญญาณทางอ้อมในลักษณะเดียวกับที่ระดับความลึกที่มากขึ้น สัญญาณทางอ้อมดังกล่าวอาจเป็นลักษณะของคลื่นแผ่นดินไหวหรืออุณหภูมิของลาวาที่ปะทุ

อย่างไรก็ตาม เพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงานความร้อนใต้พิภพ ข้อมูลอุณหภูมิที่ความลึกมากกว่า 10 กม. ยังไม่เป็นที่สนใจในทางปฏิบัติ

ที่ความลึกหลายกิโลเมตรมีความร้อนมาก แต่จะอุ่นขึ้นได้อย่างไร? บางครั้งธรรมชาติเองก็แก้ปัญหานี้ให้เราด้วยความช่วยเหลือของน้ำหล่อเย็นตามธรรมชาติ - น้ำร้อนที่ขึ้นสู่ผิวน้ำหรืออยู่ที่ระดับความลึกที่เราสามารถเข้าถึงได้ ในบางกรณีน้ำในส่วนลึกจะถูกทำให้ร้อนจนกลายเป็นไอน้ำ

ไม่มีคำจำกัดความที่เข้มงวดของแนวคิดเรื่อง "น้ำร้อน" ตามกฎแล้ว หมายถึง น้ำใต้ดินร้อนในสถานะของเหลวหรือในรูปของไอน้ำ รวมถึงน้ำที่มาถึงพื้นผิวโลกด้วยอุณหภูมิสูงกว่า 20°C ซึ่งตามกฎแล้วสูงกว่าอุณหภูมิอากาศ .

ความร้อนของน้ำใต้ดิน ไอน้ำ ไอน้ำผสมน้ำเป็นพลังงานความร้อนใต้พิภพ ดังนั้นพลังงานตามการใช้งานจึงเรียกว่าไฮโดรเทอร์มอล

สถานการณ์มีความซับซ้อนมากขึ้นด้วยการดึงความร้อนโดยตรงจากหินแห้ง - พลังงานความร้อนจากความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากอุณหภูมิค่อนข้างสูง ตามกฎแล้วเริ่มต้นจากความลึกหลายกิโลเมตร

ในดินแดนของรัสเซียศักยภาพของพลังงานความร้อนใต้พิภพนั้นสูงกว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพหนึ่งร้อยเท่า - 3,500 และ 35 ล้านล้านตันของเชื้อเพลิงมาตรฐานตามลำดับ นี่ค่อนข้างเป็นธรรมชาติ - ความอบอุ่นจากส่วนลึกของโลกมีอยู่ทุกหนทุกแห่งและพบแหล่งน้ำร้อนในท้องถิ่น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคที่ชัดเจน จึงมีการใช้ความร้อนและไฟฟ้าในปัจจุบัน ส่วนใหญ่น้ำร้อน

น้ำที่มีอุณหภูมิตั้งแต่ 20–30 ถึง 100°C เหมาะสำหรับการทำความร้อน อุณหภูมิตั้งแต่ 150°C ขึ้นไปเหมาะสำหรับการผลิตกระแสไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ

โดยทั่วไป ทรัพยากรความร้อนใต้พิภพในรัสเซียในแง่ของปริมาณตันของเชื้อเพลิงที่เทียบเท่ากันหรือหน่วยวัดพลังงานอื่นๆ นั้นสูงกว่าเชื้อเพลิงสำรองฟอสซิลประมาณ 10 เท่า

ตามทฤษฎีแล้ว พลังงานความร้อนใต้พิภพเท่านั้นที่สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานของประเทศได้อย่างเต็มที่ เกือบจะเปิดแล้ว ในขณะนี้ในดินแดนส่วนใหญ่ สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ด้วยเหตุผลด้านเทคนิคและเศรษฐกิจ

ในโลกนี้ การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพมักเกี่ยวข้องกับไอซ์แลนด์ ซึ่งเป็นประเทศที่ตั้งอยู่ทางตอนเหนือสุดของแนวสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติก ในเขตเปลือกโลกและเขตภูเขาไฟที่มีการเคลื่อนไหวอย่างมาก ทุกคนคงจำการปะทุอันทรงพลังของภูเขาไฟเอยาฟยาลลาโจกุลได้ ( เอยาฟยาลลาโจกุล) ในปี พ.ศ. 2553

ต้องขอบคุณความเฉพาะเจาะจงทางธรณีวิทยาที่ทำให้ไอซ์แลนด์มีพลังงานความร้อนใต้พิภพสำรองไว้มหาศาล รวมถึงน้ำพุร้อนที่ไหลลงสู่พื้นผิวโลกและยังพุ่งออกมาในรูปของไกเซอร์อีกด้วย

ในไอซ์แลนด์ พลังงานมากกว่า 60% ที่ใช้ในปัจจุบันมาจากโลก แหล่งความร้อนใต้พิภพให้ความร้อน 90% และการผลิตไฟฟ้า 30% ให้เราเสริมด้วยว่าไฟฟ้าส่วนที่เหลือของประเทศผลิตโดยโรงไฟฟ้าพลังน้ำ ซึ่งก็คือการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนด้วย ทำให้ไอซ์แลนด์ดูเหมือนเป็นมาตรฐานด้านสิ่งแวดล้อมระดับโลก

การนำพลังงานความร้อนใต้พิภพมาใช้ในศตวรรษที่ 20 เป็นประโยชน์อย่างมากต่อไอซ์แลนด์ในเชิงเศรษฐกิจ จนถึงกลางศตวรรษที่ผ่านมาเป็นอย่างมาก ประเทศยากจนปัจจุบันรั้งอันดับหนึ่งของโลกในแง่ของกำลังการผลิตติดตั้งและการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพต่อหัว และอยู่ในสิบอันดับแรกในด้านมูลค่าสัมบูรณ์ของกำลังการผลิตติดตั้งของโรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพ อย่างไรก็ตามมีประชากรเพียง 300,000 คนซึ่งทำให้งานในการเปลี่ยนไปใช้แหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมง่ายขึ้น: ความต้องการโดยทั่วไปมีน้อย

นอกจากไอซ์แลนด์แล้ว ยังมีส่วนแบ่งพลังงานความร้อนใต้พิภพสูงในสมดุลการผลิตไฟฟ้าทั้งหมดในประเทศนิวซีแลนด์และประเทศที่เป็นเกาะ เอเชียตะวันออกเฉียงใต้(ฟิลิปปินส์และอินโดนีเซีย) ประเทศในอเมริกากลางและแอฟริกาตะวันออกซึ่งเป็นดินแดนที่มีลักษณะแผ่นดินไหวและภูเขาไฟสูงเช่นกัน สำหรับประเทศเหล่านี้ ในระดับการพัฒนาและความต้องการในปัจจุบัน พลังงานความร้อนใต้พิภพมีส่วนสำคัญต่อการพัฒนาเศรษฐกิจและสังคม

การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพมีประวัติยาวนานมาก ตัวอย่างแรกๆ ที่รู้จักคืออิตาลี สถานที่ในจังหวัดทัสคานี ปัจจุบันเรียกว่าลาร์เดอเรลโล ซึ่งในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 น้ำร้อนในท้องถิ่นซึ่งไหลตามธรรมชาติหรือสกัดจากบ่อน้ำตื้น ถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ด้านพลังงาน

น้ำจากน้ำพุใต้ดินซึ่งอุดมไปด้วยโบรอนถูกนำมาใช้เพื่อให้ได้กรดบอริก เริ่มแรกกรดนี้ได้มาจากการระเหยในหม้อต้มเหล็ก และไม้ธรรมดาจากป่าใกล้เคียงก็ถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิง แต่ในปี พ.ศ. 2370 Francesco Larderel ได้สร้างระบบที่ทำงานเกี่ยวกับความร้อนของน้ำเอง ในเวลาเดียวกันพลังงานของไอน้ำธรรมชาติเริ่มถูกนำมาใช้เพื่อใช้งานแท่นขุดเจาะและในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 - เพื่อให้ความร้อนแก่บ้านและเรือนกระจกในท้องถิ่น ที่นั่นในเมือง Larderello ในปี 1904 ไอน้ำร้อนกลายเป็นแหล่งพลังงานสำหรับการผลิตไฟฟ้า

ตัวอย่างของอิตาลีตามมาด้วยประเทศอื่นๆ อีกหลายประเทศในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ตัวอย่างเช่น ในปี พ.ศ. 2435 มีการใช้น้ำร้อนในท้องถิ่นเป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา (บอยซี ไอดาโฮ) ในปี พ.ศ. 2462 ในญี่ปุ่น และในปี พ.ศ. 2471 ในไอซ์แลนด์

ในสหรัฐอเมริกาโรงไฟฟ้าแห่งแรกที่ใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพปรากฏในแคลิฟอร์เนียในช่วงต้นทศวรรษ 1930 ในนิวซีแลนด์ - ในปี 2501 ในเม็กซิโก - ในปี 2502 ในรัสเซีย (GeoPP ไบนารีแห่งแรกของโลก) - ในปี 2508 .

หลักการเก่าในแหล่งใหม่

การผลิตไฟฟ้าต้องใช้อุณหภูมิของแหล่งน้ำที่สูงกว่าการให้ความร้อน - มากกว่า 150°C หลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพ (GeoPP) คล้ายคลึงกับหลักการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไป (CHP) ที่จริงแล้วโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพถือเป็นโรงไฟฟ้าพลังความร้อนประเภทหนึ่ง

ที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อน แหล่งพลังงานหลักมักเป็นถ่านหิน ก๊าซ หรือน้ำมันเชื้อเพลิง และสารทำงานคือไอน้ำ เมื่อเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ จะทำให้น้ำร้อนกลายเป็นไอน้ำ ซึ่งจะหมุนกังหันไอน้ำซึ่งผลิตกระแสไฟฟ้า

ความแตกต่างระหว่าง GeoPP คือแหล่งพลังงานหลักที่นี่คือความร้อนจากภายในของโลก และสารทำงานในรูปของไอน้ำจะถูกส่งไปยังใบพัดกังหันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในรูปแบบ "พร้อมใช้" โดยตรงจากหลุมผลิต .

มีรูปแบบการดำเนินงานหลักสามประการสำหรับ GeoPP: โดยตรง การใช้ไอน้ำแห้ง (ความร้อนใต้พิภพ); ทางอ้อมโดยอิงจากน้ำร้อนและแบบผสมหรือแบบไบนารี

การใช้รูปแบบใดรูปแบบหนึ่งขึ้นอยู่กับสถานะของการรวมตัวและอุณหภูมิของตัวพาพลังงาน

รูปแบบที่ง่ายที่สุดและเป็นอันดับแรกจึงเป็นแบบตรงซึ่งไอน้ำที่มาจากบ่อจะถูกส่งผ่านกังหันโดยตรง โรงไฟฟ้าธรณีไฟฟ้าแห่งแรกของโลกใน Larderello ในปี 1904 ก็ใช้ไอน้ำแห้งเช่นกัน

GeoPP ด้วย โครงการทางอ้อมงานที่พบบ่อยที่สุดในทุกวันนี้ พวกเขาใช้น้ำใต้ดินร้อนซึ่งถูกปั๊มภายใต้แรงดันสูงเข้าไปในเครื่องระเหย โดยที่ส่วนหนึ่งของน้ำจะถูกระเหย และไอน้ำที่ได้จะหมุนกังหัน ในบางกรณี จำเป็นต้องมีอุปกรณ์และวงจรเพิ่มเติมเพื่อกรองน้ำร้อนใต้พิภพและไอน้ำจากสารประกอบที่มีฤทธิ์รุนแรง

ไอน้ำเสียจะเข้าสู่หลุมฉีดหรือใช้เพื่อให้ความร้อนแก่สถานที่ - ในกรณีนี้หลักการจะเหมือนกับเมื่อใช้งานโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

ที่ GeoPP แบบไบนารี น้ำร้อนร้อนจะทำปฏิกิริยากับของเหลวอื่นที่ทำหน้าที่ของของไหลทำงานที่มีจุดเดือดต่ำกว่า ของเหลวทั้งสองจะถูกส่งผ่านเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน โดยที่น้ำร้อนระเหยสารทำงาน ซึ่งเป็นไอระเหยที่หมุนกังหัน

ระบบนี้เป็นระบบปิดซึ่งช่วยแก้ปัญหาการปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้ สารทำงานที่มีจุดเดือดค่อนข้างต่ำทำให้สามารถใช้น้ำร้อนที่ไม่ร้อนมากเป็นแหล่งพลังงานหลักได้

ทั้งสามโครงการใช้แหล่งความร้อนใต้พิภพ แต่พลังงานความร้อนจากความร้อนก็สามารถนำมาใช้เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าได้เช่นกัน

แผนภาพวงจรในกรณีนี้ก็ค่อนข้างง่ายเช่นกัน จำเป็นต้องเจาะหลุมที่เชื่อมต่อถึงกันสองหลุม - การฉีดและการผลิต น้ำถูกสูบเข้าสู่หัวฉีดอย่างดี ที่ระดับความลึกจะถูกให้ความร้อน จากนั้นน้ำร้อนหรือไอน้ำที่เกิดขึ้นจากความร้อนแรงจะถูกส่งไปยังพื้นผิวผ่านบ่อการผลิต จากนั้นทั้งหมดก็ขึ้นอยู่กับว่าพลังงานความร้อนจากความร้อนถูกนำมาใช้อย่างไร เพื่อให้ความร้อนหรือผลิตกระแสไฟฟ้า วงจรปิดสามารถทำได้ด้วยการสูบไอน้ำเสียและน้ำกลับเข้าไปในบ่อฉีดหรือวิธีการกำจัดแบบอื่น

ข้อเสียของระบบดังกล่าวชัดเจน: เพื่อให้ได้อุณหภูมิของของไหลทำงานที่สูงเพียงพอจำเป็นต้องเจาะบ่อให้ลึกมาก และสิ่งเหล่านี้ถือเป็นต้นทุนร้ายแรงและความเสี่ยงต่อการสูญเสียความร้อนอย่างมีนัยสำคัญเมื่อของไหลเคลื่อนตัวขึ้น ดังนั้น ระบบปิโตรเทอร์มอลจึงยังคงแพร่หลายน้อยกว่าเมื่อเทียบกับระบบไฮโดรเทอร์มอล แม้ว่าศักยภาพของพลังงานปิโตรเทอร์มอลจะมีขนาดสูงกว่าก็ตาม

ปัจจุบันผู้นำในการสร้างสิ่งที่เรียกว่าระบบหมุนเวียนความร้อนใต้พิภพ (PCS) คือออสเตรเลีย นอกจากนี้พลังงานความร้อนใต้พิภพในพื้นที่นี้กำลังพัฒนาอย่างแข็งขันในสหรัฐอเมริกา สวิตเซอร์แลนด์ บริเตนใหญ่ และญี่ปุ่น

ของขวัญจากลอร์ดเคลวิน

การประดิษฐ์ปั๊มความร้อนในปี พ.ศ. 2395 โดยนักฟิสิกส์ วิลเลียม ทอมป์สัน (หรือที่รู้จักในชื่อ ลอร์ด เคลวิน) ได้ให้กำเนิดมนุษยชาติ โอกาสที่แท้จริงใช้ ความร้อนเกรดต่ำชั้นบนของดิน ระบบปั๊มความร้อนหรือที่ทอมป์สันเรียกว่าตัวคูณความร้อนนั้นมีพื้นฐานมาจาก กระบวนการทางกายภาพการถ่ายเทความร้อนจาก สิ่งแวดล้อมไปยังสารทำความเย็น โดยพื้นฐานแล้ว จะใช้หลักการเดียวกับระบบความร้อนใต้พิภพ ความแตกต่างอยู่ที่แหล่งความร้อนซึ่งอาจก่อให้เกิดคำถามเชิงคำศัพท์: ปั๊มความร้อนสามารถถือเป็นระบบความร้อนใต้พิภพได้มากน้อยเพียงใด ความจริงก็คือในชั้นบนซึ่งมีความลึกหลายสิบถึงหลายร้อยเมตร หินและของเหลวที่บรรจุอยู่นั้นไม่ได้รับความร้อนจากความร้อนลึกของโลก แต่โดยดวงอาทิตย์ ดังนั้นในกรณีนี้ ดวงอาทิตย์จึงเป็นแหล่งความร้อนหลัก แม้ว่าจะถูกนำมาจากพื้นดินเช่นเดียวกับในระบบความร้อนใต้พิภพก็ตาม

การทำงานของปั๊มความร้อนจะขึ้นอยู่กับความล่าช้าในการทำความร้อนและความเย็นของดินเมื่อเปรียบเทียบกับบรรยากาศ ส่งผลให้เกิดการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวกับชั้นลึกซึ่งกักเก็บความร้อนได้แม้ในฤดูหนาวเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นใน อ่างเก็บน้ำ วัตถุประสงค์หลักของปั๊มความร้อนคือการทำความร้อนในพื้นที่ โดยพื้นฐานแล้วมันคือ "ตู้เย็นแบบย้อนกลับ" ทั้งปั๊มความร้อนและตู้เย็นโต้ตอบกับองค์ประกอบสามประการ: สภาพแวดล้อมภายใน (ในกรณีแรก - ห้องอุ่นในส่วนที่สอง - ห้องเย็นของตู้เย็น) สภาพแวดล้อมภายนอก - แหล่งพลังงานและสารทำความเย็น (สารทำความเย็น) ซึ่งเป็นสารหล่อเย็นที่ทำให้มั่นใจในการถ่ายเทความร้อนหรือความเย็น

สารที่มีจุดเดือดต่ำจะทำหน้าที่เป็นสารทำความเย็น ซึ่งช่วยให้สามารถรับความร้อนจากแหล่งที่มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำได้

ในตู้เย็น สารทำความเย็นเหลวจะไหลผ่านปีกผีเสื้อ (ตัวควบคุมความดัน) เข้าสู่เครื่องระเหย ซึ่งของเหลวจะระเหยเนื่องจากความดันลดลงอย่างรวดเร็ว การระเหยเป็นกระบวนการดูดความร้อนที่ต้องดูดซับความร้อนจากภายนอก เป็นผลให้ความร้อนถูกกำจัดออกจากผนังด้านในของเครื่องระเหยซึ่งให้ความเย็นในห้องตู้เย็น ถัดไป สารทำความเย็นจะถูกดึงจากเครื่องระเหยเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ จากนั้นสารทำความเย็นจะกลับสู่สถานะของเหลว นี่เป็นกระบวนการย้อนกลับที่นำไปสู่การปล่อยความร้อนที่ถูกดึงออกมาเข้าไป สภาพแวดล้อมภายนอก- ตามกฎแล้วมันถูกโยนเข้าไปในบ้านและ ผนังด้านหลังตู้เย็นค่อนข้างอุ่น

ปั๊มความร้อนทำงานในลักษณะเดียวกัน โดยความแตกต่างคือความร้อนที่นำมาจากสภาพแวดล้อมภายนอกและผ่านเครื่องระเหยจะเข้าสู่สภาพแวดล้อมภายใน - ระบบทำความร้อนในห้อง

ในปั๊มความร้อนจริง น้ำจะถูกทำให้ร้อนโดยผ่านวงจรภายนอกที่วางอยู่ในพื้นดินหรืออ่างเก็บน้ำ จากนั้นจึงเข้าสู่เครื่องระเหย

ในเครื่องระเหยความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังวงจรภายในที่เต็มไปด้วยสารทำความเย็นที่มีจุดเดือดต่ำซึ่งเมื่อผ่านเครื่องระเหยจะเปลี่ยนจากของเหลวเป็นสถานะก๊าซโดยนำความร้อนออกไป

จากนั้น สารทำความเย็นที่เป็นก๊าซจะเข้าสู่คอมเพรสเซอร์ ซึ่งถูกบีบอัดให้มีความดันและอุณหภูมิสูง และเข้าสู่คอนเดนเซอร์ ซึ่งเกิดการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างก๊าซร้อนและสารหล่อเย็นจากระบบทำความร้อน

คอมเพรสเซอร์ต้องใช้ไฟฟ้าในการทำงาน แต่อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง (อัตราส่วนของพลังงานที่ใช้ต่อพลังงานที่ผลิตได้) ในระบบสมัยใหม่นั้นสูงเพียงพอที่จะรับประกันประสิทธิภาพ

ปัจจุบันปั๊มความร้อนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการทำความร้อนในพื้นที่โดยส่วนใหญ่ในประเทศที่พัฒนาแล้วทางเศรษฐกิจ

พลังงานที่ถูกต้องต่อสิ่งแวดล้อม

พลังงานความร้อนใต้พิภพถือเป็นพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นจริง ประการแรก ใช้ทรัพยากรหมุนเวียนและแทบไม่มีวันหมดสิ้น พลังงานความร้อนใต้พิภพไม่ต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่ ต่างจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่หรือฟาร์มกังหันลม และไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อชั้นบรรยากาศ ต่างจากพลังงานไฮโดรคาร์บอน โดยเฉลี่ย GeoPP ครอบครองพื้นที่ 400 ตารางเมตร ในรูปของการผลิตไฟฟ้า 1 GW ตัวเลขเดียวกันสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง เช่น 3600 ตารางเมตร ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมของ GeoPP ยังรวมถึงการใช้น้ำต่ำ - 20 ลิตร น้ำจืดต่อ 1 กิโลวัตต์ ในขณะที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนและโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ต้องใช้ประมาณ 1,000 ลิตร โปรดทราบว่าสิ่งเหล่านี้เป็นตัวบ่งชี้ด้านสิ่งแวดล้อมของ GeoPP “เฉลี่ย”

แต่ยังคงมีผลข้างเคียงด้านลบอยู่ ในหมู่พวกเขามักระบุเสียงมลพิษทางความร้อนของบรรยากาศและมลพิษทางเคมีของน้ำและดินตลอดจนการก่อตัวของขยะมูลฝอย

แหล่งที่มาหลักของมลพิษทางเคมีต่อสิ่งแวดล้อมคือน้ำร้อนเอง (ที่มีอุณหภูมิสูงและมีแร่ธาตุ) มักประกอบด้วยสารประกอบที่เป็นพิษจำนวนมาก ดังนั้นจึงมีปัญหาในการกำจัดน้ำเสียและสารอันตราย

ผลกระทบด้านลบของพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถติดตามได้หลายขั้นตอน โดยเริ่มจากการขุดหลุม อันตรายแบบเดียวกันนี้เกิดขึ้นที่นี่เช่นเดียวกับเมื่อเจาะบ่อใดๆ: การทำลายดินและพืชพรรณที่ปกคลุม การปนเปื้อนของดินและน้ำใต้ดิน

ในขั้นตอนการดำเนินงานของ GeoPP ปัญหามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมยังคงอยู่ ของไหลความร้อน - น้ำและไอน้ำ - มักประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ (CO 2), ซัลเฟอร์ซัลไฟด์ (H 2 S), แอมโมเนีย (NH 3), มีเทน (CH 4) เกลือแกง(NaCl), โบรอน (B), สารหนู (As), ปรอท (Hg) เมื่อปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอกก็จะกลายเป็นแหล่งมลพิษ นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรงสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อนของโครงสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพได้

ในเวลาเดียวกัน การปล่อยมลพิษจากโรงไฟฟ้าธรณีอิเล็กทริกโดยเฉลี่ยต่ำกว่าจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ตัวอย่างเช่น การปล่อยมลพิษ คาร์บอนไดออกไซด์สำหรับการผลิตไฟฟ้าแต่ละกิโลวัตต์-ชั่วโมงจะสูงถึง 380 กรัมที่ GeoPPs, 1,042 กรัมที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง, 906 กรัมที่โรงไฟฟ้าที่ใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิง และ 453 กรัมที่โรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิง

คำถามเกิดขึ้น: จะทำอย่างไรกับน้ำเสีย? หากแร่ธาตุต่ำ หลังจากเย็นลงแล้วก็สามารถระบายออกได้ น้ำผิวดิน- อีกวิธีหนึ่งคือการปั๊มกลับเข้าไปในชั้นน้ำแข็งผ่านบ่อฉีดซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุดในปัจจุบัน

การสกัดน้ำร้อนจากชั้นหินอุ้มน้ำ (เช่นเดียวกับการสูบน้ำธรรมดาออกไป) อาจทำให้เกิดการทรุดตัวและการเคลื่อนตัวของดิน การเสียรูปอื่นๆ ของชั้นทางธรณีวิทยา และแผ่นดินไหวขนาดเล็ก ตามกฎแล้ว ความน่าจะเป็นของปรากฏการณ์ดังกล่าวจะต่ำ แม้ว่าจะมีการบันทึกกรณีต่างๆ ไว้ (เช่น ที่ GeoPP ใน Staufen im Breisgau ในประเทศเยอรมนี)

ควรเน้นย้ำว่า GeoPP ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีประชากรค่อนข้างเบาบางและในประเทศโลกที่สาม ซึ่งข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมมีความเข้มงวดน้อยกว่าในประเทศที่พัฒนาแล้ว นอกจากนี้ ในขณะนี้ จำนวน GeoPP และกำลังการผลิตยังค่อนข้างน้อย ด้วยการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพในระดับที่ใหญ่ขึ้น ความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมอาจเพิ่มขึ้นและทวีคูณ

พลังงานของโลกมีเท่าใด?

ต้นทุนการลงทุนสำหรับการก่อสร้างระบบความร้อนใต้พิภพแตกต่างกันไปในช่วงกว้างมาก - จาก 200 ถึง 5,000 ดอลลาร์ต่อกำลังการผลิตติดตั้ง 1 กิโลวัตต์นั่นคือตัวเลือกที่ถูกที่สุดเทียบได้กับต้นทุนในการสร้างโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ประการแรกพวกเขาขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของการเกิดน้ำร้อนองค์ประกอบและการออกแบบระบบ การเจาะลึกมาก การสร้างระบบปิดที่มีบ่อสองบ่อ และความจำเป็นในการกรองน้ำอาจทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นหลายเท่า

ตัวอย่างเช่น การลงทุนในการสร้างระบบหมุนเวียนความร้อนใต้พิภพ (PCS) อยู่ที่ประมาณ 1.6–4 พันดอลลาร์ต่อกำลังการผลิตติดตั้ง 1 กิโลวัตต์ ซึ่งเกินกว่าต้นทุนการก่อสร้าง โรงไฟฟ้านิวเคลียร์และเทียบได้กับต้นทุนการสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์

ข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจที่ชัดเจนของ GeoTES คือพลังงานฟรี สำหรับการเปรียบเทียบ ในโครงสร้างต้นทุนของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนที่ดำเนินการแล้วหรือโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ เชื้อเพลิงคิดเป็นสัดส่วน 50–80% หรือมากกว่านั้น ขึ้นอยู่กับราคาพลังงานในปัจจุบัน ดังนั้นข้อดีอีกประการหนึ่งของระบบความร้อนใต้พิภพ: ต้นทุนการดำเนินงานมีเสถียรภาพและคาดการณ์ได้มากกว่า เนื่องจากไม่ได้ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขราคาพลังงานภายนอก โดยทั่วไป ต้นทุนการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพอยู่ที่ประมาณ 2–10 เซนต์ (60 โกเปค–3 รูเบิล) ต่อพลังงานที่ผลิตได้ 1 กิโลวัตต์ชั่วโมง

ค่าใช้จ่ายที่ใหญ่เป็นอันดับสองรองจากพลังงาน (และรายการที่สำคัญมาก) ตามกฎแล้วคือค่าจ้างของบุคลากรในโรงงาน ซึ่งอาจแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละประเทศและภูมิภาค

โดยเฉลี่ยแล้ว ต้นทุนพลังงานความร้อนใต้พิภพ 1 kWh เทียบได้กับต้นทุนของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน (นิ้ว เงื่อนไขของรัสเซีย- ประมาณ 1 rub./1 kWh) และสูงกว่าต้นทุนการผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าพลังน้ำถึงสิบเท่า (5–10 kopecks/1 kWh)

เหตุผลส่วนหนึ่งที่ทำให้ต้นทุนสูงก็คือ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนใต้พิภพมีพลังงานค่อนข้างน้อย ซึ่งต่างจากโรงไฟฟ้าพลังความร้อนและไฮดรอลิกตรง นอกจากนี้ จำเป็นต้องเปรียบเทียบระบบที่อยู่ในภูมิภาคเดียวกันและภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกัน ตัวอย่างเช่นใน Kamchatka ตามที่ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพ 1 kWh มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าไฟฟ้าที่ผลิตในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนในท้องถิ่น 2-3 เท่า

ตัวชี้วัดประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจของระบบความร้อนใต้พิภพขึ้นอยู่กับว่าจำเป็นต้องกำจัดน้ำเสียหรือไม่ และจะดำเนินการในลักษณะใด และการใช้ทรัพยากรร่วมกันเป็นไปได้หรือไม่ ดังนั้น, องค์ประกอบทางเคมีและสารประกอบที่สกัดจากน้ำร้อนสามารถสร้างรายได้เสริมได้ ขอให้เรานึกถึงตัวอย่างของ Larderello: การผลิตทางเคมีเป็นปัจจัยหลักที่นั่น และการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพเริ่มแรกมีลักษณะเป็นการเสริม

พลังงานความร้อนใต้พิภพไปข้างหน้า

พลังงานความร้อนใต้พิภพกำลังพัฒนาค่อนข้างแตกต่างไปจากลมและแสงอาทิตย์ ในปัจจุบัน ขึ้นอยู่กับลักษณะของทรัพยากรในขอบเขตที่สูงกว่ามาก ซึ่งแตกต่างกันไปอย่างมากตามภูมิภาค และความเข้มข้นสูงสุดนั้นสัมพันธ์กับโซนแคบ ๆ ของความผิดปกติของความร้อนใต้พิภพ ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับบริเวณรอยเลื่อนของเปลือกโลกและภูเขาไฟ

นอกจากนี้ พลังงานความร้อนใต้พิภพยังมีความเข้มข้นทางเทคโนโลยีน้อยกว่าเมื่อเทียบกับพลังงานลม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานแสงอาทิตย์: ระบบสถานีความร้อนใต้พิภพค่อนข้างเรียบง่าย

ใน โครงสร้างทั่วไปส่วนประกอบความร้อนใต้พิภพคิดเป็นสัดส่วนน้อยกว่า 1% ของการผลิตไฟฟ้าทั่วโลก แต่ในบางภูมิภาคและประเทศมีส่วนแบ่งถึง 25–30% เนื่องจากการเชื่อมโยงกับสภาพทางธรณีวิทยา ส่วนสำคัญของกำลังการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพจึงกระจุกตัวอยู่ในประเทศโลกที่สาม ซึ่งมีการพัฒนาอุตสาหกรรมที่ใหญ่ที่สุดสามกลุ่ม ได้แก่ หมู่เกาะในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อเมริกากลาง และแอฟริกาตะวันออก สองภูมิภาคแรกรวมอยู่ใน "แถบไฟแห่งโลก" ในมหาสมุทรแปซิฟิก ส่วนภูมิภาคที่สามเชื่อมโยงกับรอยแยกแอฟริกาตะวันออก เป็นไปได้มากว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพจะยังคงพัฒนาต่อไปในแถบเหล่านี้ โอกาสที่ห่างไกลกว่านั้นคือการพัฒนาพลังงานความร้อนจากความร้อนโดยใช้ความร้อนของชั้นโลกที่อยู่ลึกลงไปหลายกิโลเมตร นี่เป็นทรัพยากรที่แทบจะแพร่หลาย แต่การสกัดต้องใช้ต้นทุนสูง ดังนั้นพลังงานความร้อนจากความร้อนจึงกำลังพัฒนาในประเทศที่มีอำนาจทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยีมากที่สุดเป็นหลัก

โดยทั่วไปเมื่อคำนึงถึงความแพร่หลายของทรัพยากรความร้อนใต้พิภพและระดับที่ยอมรับได้ ความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมมีเหตุผลให้เชื่อได้ว่าพลังงานความร้อนใต้พิภพมีแนวโน้มการพัฒนาที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับภัยคุกคามที่เพิ่มขึ้นจากการขาดแคลนทรัพยากรพลังงานแบบดั้งเดิมและราคาที่สูงขึ้นสำหรับพวกเขา

จากคัมชัตกาถึงคอเคซัส

ในรัสเซีย การพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพมีประวัติศาสตร์อันยาวนาน และในหลายตำแหน่งเราเป็นหนึ่งในผู้นำของโลก แม้ว่าส่วนแบ่งของพลังงานความร้อนใต้พิภพในสมดุลพลังงานโดยรวมของประเทศใหญ่ ๆ ยังคงมีน้อยมาก

สองภูมิภาคกลายเป็นผู้บุกเบิกและศูนย์กลางการพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพในรัสเซีย - คัมชัตกาและ คอเคซัสเหนือและถ้าในกรณีแรกเรากำลังพูดถึงไฟฟ้าเป็นหลักดังนั้นในส่วนที่สอง - เกี่ยวกับการใช้พลังงานความร้อนของน้ำความร้อน

ในคอเคซัสตอนเหนือ - ในดินแดนครัสโนดาร์, เชชเนีย, ดาเกสถาน - ความร้อนของน้ำร้อนถูกนำมาใช้เพื่อจุดประสงค์ด้านพลังงานแม้กระทั่งก่อนเกิดมหาสงครามแห่งความรักชาติ ในช่วงทศวรรษ 1980-1990 การพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพในภูมิภาคด้วยเหตุผลที่ชัดเจน หยุดชะงักและยังไม่หลุดพ้นจากภาวะซบเซา อย่างไรก็ตามแหล่งน้ำความร้อนใต้พิภพในคอเคซัสเหนือให้ความร้อนแก่ผู้คนประมาณ 500,000 คนและตัวอย่างเช่นเมือง Labinsk ในเขตครัสโนดาร์ที่มีประชากร 60,000 คนได้รับความร้อนอย่างสมบูรณ์จากน้ำร้อนใต้พิภพ

ใน Kamchatka ประวัติศาสตร์ของพลังงานความร้อนใต้พิภพเชื่อมโยงกับการก่อสร้าง GeoPP เป็นหลัก สถานีแรกคือสถานี Pauzhetskaya และ Paratunka ที่ยังคงเปิดดำเนินการอยู่ ถูกสร้างขึ้นในปี 1965-1967 ในขณะที่ Paratunka GeoPP ที่มีความจุ 600 kW กลายเป็นสถานีแรกในโลกที่มีวงจรไบนารี่ นี่คือพัฒนาการของนักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต S.S. Kutateladze และ A.M. Rosenfeld จากสถาบันเทอร์โมฟิสิกส์ SB RAS ซึ่งในปี 1965 ได้รับใบรับรองผู้เขียนสำหรับการสกัดไฟฟ้าจากน้ำที่มีอุณหภูมิ 70°C ต่อมาเทคโนโลยีนี้ได้กลายเป็นต้นแบบของ GeoPP ไบนารี่มากกว่า 400 รายการในโลก

กำลังการผลิตของ Pauzhetskaya GeoPP ซึ่งเริ่มดำเนินการในปี 2509 เริ่มแรกมีกำลัง 5 เมกะวัตต์ และต่อมาได้เพิ่มเป็น 12 เมกะวัตต์ ปัจจุบันมีการสร้างหน่วยไบนารี่ที่สถานีซึ่งจะเพิ่มกำลังการผลิตอีก 2.5 เมกะวัตต์

การพัฒนาพลังงานความร้อนใต้พิภพในสหภาพโซเวียตและรัสเซียถูกขัดขวางจากความพร้อมของแหล่งพลังงานแบบดั้งเดิม ได้แก่ น้ำมัน ก๊าซ ถ่านหิน แต่ไม่เคยหยุดนิ่ง โรงงานผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพที่ใหญ่ที่สุดในขณะนี้ ได้แก่ Verkhne-Mutnovskaya GeoPP ที่มีกำลังการผลิตรวม 12 MW เริ่มดำเนินการในปี 1999 และ Mutnovskaya GeoPP ที่มีกำลังการผลิต 50 MW (2002)

Mutnovskaya และ Verkhne-Mutnovskaya GeoPP - วัตถุที่เป็นเอกลักษณ์ไม่เพียงแต่สำหรับรัสเซียเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในระดับโลกด้วย สถานีต่างๆ ตั้งอยู่ที่เชิงภูเขาไฟ Mutnovsky ที่ระดับความสูง 800 เมตรเหนือระดับน้ำทะเล และปฏิบัติการในสภาวะสุดขั้ว สภาพภูมิอากาศซึ่งมีฤดูหนาวประมาณ 9-10 เดือนต่อปี อุปกรณ์ของ Mutnovsky GeoPP ซึ่งปัจจุบันเป็นหนึ่งในอุปกรณ์ที่ทันสมัยที่สุดในโลกถูกสร้างขึ้นโดยสิ้นเชิงในสถานประกอบการด้านวิศวกรรมพลังงานในประเทศ

ปัจจุบันส่วนแบ่งของสถานี Mutnovsky ในโครงสร้างการใช้พลังงานโดยรวมของศูนย์กลางพลังงาน Central Kamchatka อยู่ที่ 40% มีแผนจะเพิ่มกำลังการผลิตในปีต่อๆ ไป

ควรกล่าวถึงเป็นพิเศษเกี่ยวกับการพัฒนาความร้อนใต้พิภพของรัสเซีย เรายังไม่มีศูนย์ขุดเจาะขนาดใหญ่ แต่เรามีเทคโนโลยีขั้นสูงสำหรับการขุดเจาะลึกมาก (ประมาณ 10 กม.) ซึ่งยังไม่มีระบบอะนาล็อกในโลก การพัฒนาเพิ่มเติมจะช่วยลดต้นทุนในการสร้างระบบปิโตรเทอร์มอลได้อย่างมาก ผู้พัฒนาเทคโนโลยีและโครงการเหล่านี้ ได้แก่ N. A. Gnatus, M. D. Khutorskoy (สถาบันธรณีวิทยาของ Russian Academy of Sciences), A. S. Nekrasov (สถาบันพยากรณ์เศรษฐกิจแห่งชาติของ Russian Academy of Sciences) และผู้เชี่ยวชาญจากโรงงานกังหัน Kaluga ปัจจุบันโครงการระบบหมุนเวียนความร้อนจากปิโตรเทอร์มอลในรัสเซียอยู่ในขั้นทดลอง

พลังงานความร้อนใต้พิภพมีแนวโน้มในรัสเซียแม้ว่าจะค่อนข้างห่างไกล แต่ในขณะนี้ศักยภาพค่อนข้างใหญ่และตำแหน่งของพลังงานแบบดั้งเดิมก็แข็งแกร่ง ในเวลาเดียวกันในพื้นที่ห่างไกลหลายแห่งของประเทศ การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพนั้นสร้างผลกำไรเชิงเศรษฐกิจและเป็นที่ต้องการอยู่แล้ว เหล่านี้เป็นดินแดนที่มีศักยภาพทางธรณีวิทยาสูง (Chukotka, Kamchatka, หมู่เกาะ Kuril - ส่วนรัสเซียของมหาสมุทรแปซิฟิก "แถบไฟของโลก" ภูเขา ไซบีเรียตอนใต้และคอเคซัส) และในเวลาเดียวกันก็ตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งพลังงานส่วนกลาง

ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้าพลังงานความร้อนใต้พิภพในประเทศของเราจะพัฒนาอย่างแม่นยำในภูมิภาคดังกล่าว

อุณหภูมิของดินเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตามความลึกและเวลา ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ ซึ่งหลายปัจจัยยากที่จะอธิบาย ตัวอย่างเช่นหลังรวมถึง: ธรรมชาติของพืชพรรณ, การเปิดรับความลาดชันถึงจุดสำคัญ, การแรเงา, หิมะปกคลุม, ธรรมชาติของดินเอง, การปรากฏตัวของน้ำเหนือชั้นดินเยือกแข็งถาวร ฯลฯ อย่างไรก็ตามอุณหภูมิของดิน ทั้งในด้านมูลค่าและลักษณะของการกระจาย ยังคงค่อนข้างคงที่ทุกปี และอิทธิพลชี้ขาดที่นี่ยังคงอยู่กับอุณหภูมิอากาศ

อุณหภูมิดินที่ระดับความลึกต่างๆและในช่วงเวลาต่างๆ ของปี สามารถทำได้โดยการวัดโดยตรงในบ่อระบายความร้อนซึ่งติดตั้งระหว่างกระบวนการสำรวจ แต่วิธีนี้ต้องใช้การสังเกตระยะยาวและค่าใช้จ่ายจำนวนมากซึ่งไม่สมเหตุสมผลเสมอไป ข้อมูลที่ได้รับจากหลุมหนึ่งหรือสองหลุมจะถูกกระจายไปตามพื้นที่และความยาวขนาดใหญ่ ซึ่งบิดเบือนความเป็นจริงอย่างมาก ดังนั้นข้อมูลที่คำนวณเกี่ยวกับอุณหภูมิพื้นดินในหลายกรณีจึงมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น

อุณหภูมิดินเพอร์มาฟรอสต์ที่ระดับความลึกใดก็ได้ (สูงถึง 10 ม. จากพื้นผิว) และสำหรับช่วงเวลาใด ๆ ของปีสามารถกำหนดได้โดยสูตร:

tr = mt°, (3.7)

โดยที่ z คือความลึกที่วัดจาก VGM, m;

tr คืออุณหภูมิดินที่ความลึก z มีหน่วยเป็นองศา

τr – เวลาเท่ากับหนึ่งปี (8760 ชั่วโมง)

τ - เวลาที่นับไปข้างหน้า (จนถึง 1 มกราคม) จากจุดเริ่มต้นของฤดูใบไม้ร่วงที่แช่แข็งของดินจนถึงช่วงเวลาที่วัดอุณหภูมิเป็นชั่วโมง

exp x – เลขชี้กำลัง (ฟังก์ชันเลขชี้กำลัง exp นำมาจากตาราง)

m – ค่าสัมประสิทธิ์ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี (สำหรับช่วงเดือนตุลาคม - พฤษภาคม m = 1.5-0.05z และสำหรับช่วงเดือนมิถุนายน-กันยายน m = 1)

อุณหภูมิต่ำสุดที่ความลึกที่กำหนดจะเป็นเมื่อโคไซน์ในสูตร (3.7) เท่ากับ -1 กล่าวคือ อุณหภูมิดินต่ำสุดสำหรับปีที่ความลึกที่กำหนดจะเป็น

tr นาที = (1.5-0.05z) t°, (3.8)

อุณหภูมิสูงสุดดินที่ความลึก z จะเป็นเมื่อโคไซน์รับค่าเท่ากับ 1 นั่นคือ

tr สูงสุด = t°, (3.9)

ในทั้งสามสูตร ควรคำนวณค่าความจุความร้อนเชิงปริมาตร C m สำหรับอุณหภูมิดิน t° โดยใช้สูตร (3.10)

ค 1 ม. = 1/วัตต์ (3.10)

อุณหภูมิดินในชั้นละลายตามฤดูกาลสามารถกำหนดได้โดยการคำนวณโดยคำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในชั้นนี้ค่อนข้างแม่นยำโดยการพึ่งพาเชิงเส้นที่การไล่ระดับอุณหภูมิต่อไปนี้ (ตารางที่ 3.1)

เมื่อคำนวณโดยใช้สูตรใดสูตรหนึ่ง (3.8) – (3.9) อุณหภูมิดินที่ระดับ VGM เช่น ใส่ Z=0 ลงในสูตร จากนั้นใช้ตารางที่ 3.1 เพื่อกำหนดอุณหภูมิดินที่ความลึกที่กำหนดในชั้นละลายตามฤดูกาล ในชั้นบนสุดของดิน ห่างจากผิวดินประมาณ 1 เมตร ลักษณะของความผันผวนของอุณหภูมิมีความซับซ้อนมาก

ตารางที่ 3.1

การไล่ระดับอุณหภูมิในชั้นการละลายตามฤดูกาลที่ระดับความลึกต่ำกว่า 1 เมตรจากพื้นผิวพื้นดิน

บันทึก.สัญลักษณ์ของการไล่ระดับสีจะแสดงในทิศทางที่มุ่งหน้าสู่พื้นผิววัน

หากต้องการทราบอุณหภูมิดินโดยประมาณจากพื้นผิวหนึ่งชั้นเมตร คุณสามารถดำเนินการดังนี้ คำนวณอุณหภูมิที่ความลึก 1 เมตร และอุณหภูมิของพื้นผิวดินในเวลากลางวัน จากนั้นประมาณอุณหภูมิที่ความลึกที่กำหนดโดยการประมาณค่าทั้งสองค่านี้

อุณหภูมิบนพื้นผิวดิน t p นิ้ว ช่วงเย็นปีสามารถคำนวณได้เท่ากับอุณหภูมิอากาศ ในช่วงฤดูร้อน:

เสื้อ p = 2+1.15 เสื้อ ค, (3.11)

โดยที่ t p คืออุณหภูมิพื้นผิวเป็นองศา

เสื้อ ใน – อุณหภูมิอากาศเป็นองศา

อุณหภูมิดินในเขตดินเยือกแข็งถาวรที่ไม่ผสาน ถูกคำนวณแตกต่างจากการรวม ในทางปฏิบัติ เราสามารถสรุปได้ว่าอุณหภูมิที่ระดับ VGM จะเท่ากับ 0°C ตลอดทั้งปี อุณหภูมิที่คำนวณได้ของดินเพอร์มาฟรอสต์ที่ความลึกที่กำหนดสามารถกำหนดได้โดยการประมาณค่า โดยสมมติว่ามีการเปลี่ยนแปลงที่ความลึกตามกฎเชิงเส้นจาก t° ที่ความลึก 10 ม. ถึง 0°C ที่ความลึกของ VGM อุณหภูมิในชั้นที่ละลายแล้ว ht สามารถรับได้ตั้งแต่ 0.5 ถึง 1.5°C

ในชั้นเยือกแข็งตามฤดูกาล ชั่วโมง อุณหภูมิพื้นดินสามารถคำนวณได้ในลักษณะเดียวกับชั้นการละลายตามฤดูกาลของโซนเพอร์มาฟรอสต์ที่ผสานเข้าด้วยกัน เช่น ในชั้น hp – 1 m ตามแนวไล่ระดับอุณหภูมิ (ตารางที่ 3.1) โดยพิจารณาอุณหภูมิที่ความลึก hp เท่ากับ 0°C ในฤดูหนาว และ 1°C ใน เวลาฤดูร้อน- ในชั้นดินชั้นบนสุด อุณหภูมิจะถูกกำหนดโดยการประมาณค่าระหว่างอุณหภูมิที่ความลึก 1 เมตรกับอุณหภูมิที่พื้นผิว

พลวัตของการเปลี่ยนแปลงในฤดูหนาว (2555-56) อุณหภูมิพื้นดินที่ความลึก 130 เซนติเมตรใต้บ้าน (ใต้ขอบด้านในของฐานราก) รวมถึงที่ระดับพื้นดินและอุณหภูมิของน้ำที่มาจากบ่อน้ำคือ เผยแพร่ที่นี่ ทั้งหมดนี้อยู่บนยอดที่มาจากบ่อน้ำ
กราฟอยู่ที่ด้านล่างของบทความ
Dacha (บริเวณชายแดนของ New Moscow และ ภูมิภาคคาลูกา) ฤดูหนาว การเยี่ยมชมเป็นระยะ (2-4 ครั้งต่อเดือนเป็นเวลาสองสามวัน)
พื้นที่ตาบอดและห้องใต้ดินของบ้านไม่ได้รับการหุ้มฉนวนเนื่องจากมีปลั๊กฉนวนความร้อนปิดฤดูใบไม้ร่วง (โฟม 10 ซม.) การสูญเสียความร้อนจากระเบียงที่ไรเซอร์ออกไปมีการเปลี่ยนแปลงในเดือนมกราคม ดูหมายเหตุ 10
การวัดที่ความลึก 130 ซม. ทำโดยระบบ Xital GSM (), แยก - 0.5 * C เพิ่มเติม ข้อผิดพลาด - ประมาณ 0.3*C
เซ็นเซอร์ได้รับการติดตั้งในท่อ HDPE ขนาด 20 มม. ซึ่งเชื่อมจากด้านล่างใกล้กับไรเซอร์ (ด้วย ข้างนอกฉนวนกันความร้อนของไรเซอร์ แต่อยู่ภายในท่อขนาด 110 มม.)
แกนอับซิสซาแสดงวันที่ แกนกำหนดแสดงอุณหภูมิ
หมายเหตุ 1:
ฉันจะตรวจสอบอุณหภูมิของน้ำในบ่อน้ำและที่ระดับพื้นดินใต้บ้านบนยกระดับที่ไม่มีน้ำ แต่เมื่อมาถึงเท่านั้น ข้อผิดพลาดประมาณ +-0.6*C
หมายเหตุ 2:
อุณหภูมิ ที่ระดับพื้นดินใต้บ้าน ใกล้ท่อน้ำ เมื่อไม่มีคนและน้ำลดเหลือลบ 5*C นี่แสดงให้เห็นว่าฉันไม่ได้สร้างระบบโดยเปล่าประโยชน์ - อย่างไรก็ตามเทอร์โมสตัทที่แสดง -5 * C มาจากระบบนี้ (RT-12-16)
หมายเหตุ 3:
อุณหภูมิของน้ำ "ในบ่อน้ำ" วัดโดยใช้เซ็นเซอร์ตัวเดียวกัน (ในหมายเหตุ 2 ด้วย) เป็น "ที่ระดับพื้นดิน" โดยจะตั้งตรงบนตัวยกใต้ฉนวนกันความร้อน ใกล้กับตัวยกที่ระดับพื้นดิน การวัดทั้งสองนี้ดำเนินการที่จุดเวลาต่างกัน “ที่ระดับพื้นดิน” - ก่อนสูบน้ำเข้าถังยกระดับและ “ในบ่อ” - หลังจากสูบน้ำประมาณ 50 ลิตรเป็นเวลาครึ่งชั่วโมงโดยหยุดพัก
หมายเหตุ 4:
อุณหภูมิของน้ำในบ่ออาจจะถูกประเมินต่ำไปบ้างเพราะ... ฉันไม่สามารถมองหาเส้นกำกับเวรนี้ด้วยการสูบน้ำ (ของฉัน) อย่างไม่มีที่สิ้นสุด... ฉันเล่นให้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้
หมายเหตุ 5: ไม่เกี่ยวข้อง ลบแล้ว
หมายเหตุ 6:
ข้อผิดพลาดในการบันทึกอุณหภูมิถนนคือประมาณ +-(3-7)*C
หมายเหตุ 7:
อัตราการทำความเย็นของน้ำที่ระดับพื้นดิน (โดยไม่ต้องเปิดปั๊ม) อยู่ที่ประมาณ 1-2*C ต่อชั่วโมง (ซึ่งอยู่ที่ลบ 5*C ที่ระดับพื้นดิน)
หมายเหตุ 8:
ฉันลืมอธิบายว่าไรเซอร์ใต้ดินของฉันถูกสร้างและหุ้มฉนวนอย่างไร PND-32 มาพร้อมกับถุงน่องฉนวน 2 ตัว สูงรวม 2 ซม. (เห็นได้ชัดว่าเป็นโฟมโพลีเอทิลีน) ทั้งหมดนี้ถูกสอดเข้าไปในท่อระบายน้ำทิ้งขนาด 110 มม. และทำให้เกิดฟองที่ระดับความลึก 130 ซม. จริงอยู่เนื่องจาก PND-32 ไม่ได้เข้าไปที่กึ่งกลางของท่อที่ 110 และมวลของโฟมธรรมดาที่อยู่ตรงกลางอาจไม่แข็งตัวเป็นเวลานานดังนั้นจึงไม่กลายเป็นฉนวนฉันจึงสงสัยอย่างยิ่งถึงคุณภาพของ ฉนวนเพิ่มเติมดังกล่าว .. คงจะดีกว่าถ้าใช้โฟมสององค์ประกอบซึ่งฉันได้เรียนรู้ในภายหลังเท่านั้น...
หมายเหตุ 9:
ผมอยากให้ผู้อ่านสนใจกับการวัดอุณหภูมิ “ที่ระดับพื้นดิน” ลงวันที่ 12 มกราคม 2556 และตั้งแต่วันที่ 18/01/2556 ในความคิดของฉัน ค่า +0.3*C นั้นสูงกว่าที่คาดไว้อย่างเห็นได้ชัด ฉันคิดว่านี่เป็นผลมาจากปฏิบัติการ "เติมหิมะที่ฐานใกล้จุดยก" ซึ่งดำเนินการเมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2555
หมายเหตุ 10:
ตั้งแต่วันที่ 12 มกราคมถึง 3 กุมภาพันธ์ฉันทำฉนวนเพิ่มเติมที่ระเบียงซึ่งมีผู้ยกใต้ดินไป
ผลจากการประมาณการคร่าวๆ การสูญเสียความร้อนของระเบียงลดลงจาก 100 วัตต์/ตร.ม. สูงถึงประมาณ 50 องศา (อุณหภูมิภายนอกลบ 20*C)
สิ่งนี้สะท้อนให้เห็นในกราฟ ดูอุณหภูมิที่ระดับพื้นดินในวันที่ 9 กุมภาพันธ์: +1.4*C และ 16 กุมภาพันธ์: +1.1 - ยังไม่เห็นอุณหภูมิสูงขนาดนี้ตั้งแต่ต้นฤดูหนาวที่แท้จริง
และอีกอย่างหนึ่ง: ตั้งแต่วันที่ 4 กุมภาพันธ์ถึง 16 กุมภาพันธ์ เป็นครั้งแรกในรอบ 2 ฤดูหนาว ตั้งแต่วันอาทิตย์ถึงวันศุกร์ หม้อน้ำไม่ได้เปิดเพื่อรักษาอุณหภูมิต่ำสุดที่ตั้งไว้ เนื่องจากไม่ถึงอุณหภูมิต่ำสุดนี้...
หมายเหตุ 11:
ตามที่สัญญาไว้ (สำหรับ "การสั่งซื้อ" และเพื่อให้เสร็จสิ้น รอบปี) ฉันจะเผยแพร่อุณหภูมิในช่วงฤดูร้อนเป็นระยะ แต่ - ไม่อยู่ในกำหนดการเพื่อไม่ให้ "บัง" ฤดูหนาว แต่อยู่ที่นี่ใน Note-11
11 พฤษภาคม 2556
หลังจากการระบายอากาศเป็นเวลา 3 สัปดาห์ ช่องระบายอากาศจะถูกปิดจนถึงฤดูใบไม้ร่วงเพื่อหลีกเลี่ยงการสะสมตัวของการควบแน่น
13 พฤษภาคม 2556(ตอนนี้ข้างนอก +25-30*C มาหนึ่งสัปดาห์แล้ว):
- ใต้บ้านที่ระดับพื้นดิน +10.5*C
- ใต้บ้านลึก 130 ซม. +6*С,

12 มิถุนายน 2556:
- ใต้บ้านที่ระดับพื้นดิน +14.5*C
- ใต้บ้านลึก 130 ซม. +10*ซ.
- น้ำในบ่อจากความลึก 25 ม. ไม่สูงกว่า +8*C
26 มิถุนายน 2556:
- ใต้บ้านที่ระดับพื้นดิน +16*C
- ใต้บ้านลึก 130 ซม. +11*ซ.
- น้ำในบ่อจากความลึก 25 ม. ไม่สูงกว่า +9.3*C
19 สิงหาคม 2556:
- ใต้บ้านที่ระดับพื้นดิน +15.5*C
- ใต้บ้านลึก 130 ซม. +13.5*ซ.
- น้ำในบ่อจากความลึก 25 ม. ไม่สูงกว่า +9.0*C
28 กันยายน 2556:
- ใต้บ้านที่ระดับพื้นดิน +10.3*C
- ใต้บ้านลึก 130 ซม. +12*ซ.
- น้ำในบ่อจากความลึก 25 ม. = +8.0*C
26 ตุลาคม 2556:
- ใต้บ้านที่ระดับพื้นดิน +8.5*C
- ใต้บ้านลึก 130 ซม. +9.5*ซ.
- น้ำในบ่อจากความลึก 25 ม. ไม่สูงกว่า +7.5*C
16 พฤศจิกายน 2556:
- ใต้บ้านที่ระดับพื้นดิน +7.5*C
- ใต้บ้านลึก 130 ซม. +9.0*ซ.
- น้ำในบ่อจากความลึก 25 ม. +7.5*C
20 กุมภาพันธ์ 2557:
นี่อาจเป็นรายการสุดท้ายในบทความนี้
เราอาศัยอยู่ในบ้านตลอดเวลาตลอดฤดูหนาว ไม่มีจุดใดที่จะทำซ้ำการวัดของปีที่แล้ว ดังนั้นจึงมีเพียงตัวเลขนัยสำคัญเพียงสองตัวเท่านั้น:
- อุณหภูมิต่ำสุดใต้บ้านที่ระดับพื้นดินในช่วงที่มีน้ำค้างแข็งเย็นที่สุด (-20 - -30*C) หนึ่งสัปดาห์หลังจากเริ่มต้น ลดลงซ้ำแล้วซ้ำอีกต่ำกว่า +0.5*C ในช่วงเวลาเหล่านี้มันได้ผลสำหรับฉัน

นี่อาจดูยอดเยี่ยมถ้ามันไม่เป็นความจริง ปรากฎว่ารุนแรง สภาพของไซบีเรียคุณสามารถรับความร้อนจากพื้นดินได้โดยตรง วัตถุชิ้นแรกด้วย ระบบความร้อนใต้พิภพความร้อนปรากฏขึ้นใน ภูมิภาคทอมสค์ในปีที่แล้ว และถึงแม้ว่าจะสามารถลดต้นทุนความร้อนเมื่อเทียบกับแหล่งดั้งเดิมได้ประมาณสี่เท่า แต่ก็ยังไม่มีมวลใดที่จะ "ใต้ดิน" แต่แนวโน้มนั้นเห็นได้ชัดเจนและที่สำคัญที่สุดคือกำลังได้รับแรงผลักดัน อันที่จริง นี่คือแหล่งพลังงานทดแทนที่เข้าถึงได้มากที่สุดสำหรับไซบีเรีย ซึ่งไม่สามารถแสดงให้เห็นประสิทธิภาพได้เสมอไป เช่น แผงเซลล์แสงอาทิตย์หรือเครื่องกำเนิดลม โดยพื้นฐานแล้วพลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นเพียงการนอนอยู่ใต้ฝ่าเท้าของเรา

“ความลึกของการแข็งตัวของดินอยู่ที่ 2–2.5 เมตร อุณหภูมิของโลกใต้เครื่องหมายนี้ยังคงเท่าเดิมในฤดูหนาวและฤดูร้อน โดยมีตั้งแต่บวกหนึ่งถึงบวกห้าองศาเซลเซียส การทำงานของปั๊มความร้อนขึ้นอยู่กับคุณสมบัตินี้วิศวกรไฟฟ้าของแผนกการศึกษาของ Tomsk District Administration กล่าว โรมัน อเล็กเซนโก้- - ท่อเชื่อมต่อฝังอยู่ในแนวดินลึก 2.5 เมตร ระยะห่างจากกันประมาณ 1 เมตรครึ่ง สารหล่อเย็นเอทิลีนไกลคอลจะไหลเวียนอยู่ในระบบท่อ วงจรกราวด์แนวนอนภายนอกสื่อสารกับหน่วยทำความเย็นซึ่งสารทำความเย็นไหลเวียน - ฟรีออนซึ่งเป็นก๊าซที่มีจุดเดือดต่ำ เมื่อบวกสามองศาเซลเซียส ก๊าซนี้จะเริ่มเดือด และเมื่อคอมเพรสเซอร์บีบอัดก๊าซเดือดอย่างรวดเร็ว อุณหภูมิของก๊าซเดือดอย่างหลังจะเพิ่มขึ้นเป็นบวก 50 องศาเซลเซียส ก๊าซร้อนจะถูกส่งไปยังเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนซึ่งมีน้ำกลั่นธรรมดาไหลเวียนอยู่ ของเหลวจะร้อนขึ้นและกระจายความร้อนไปทั่วระบบทำความร้อนที่วางอยู่บนพื้น”

ฟิสิกส์ที่บริสุทธิ์และไม่มีปาฏิหาริย์

โรงเรียนอนุบาลแห่งหนึ่งซึ่งมีระบบทำความร้อนใต้พิภพสมัยใหม่ของเดนมาร์กเปิดในหมู่บ้าน Turuntaevo ใกล้เมือง Tomsk เมื่อฤดูร้อนปีที่แล้ว ตามที่ผู้อำนวยการของ บริษัท Tomsk "Ekoklimat" จอร์จี้ กรานินซึ่งเป็นระบบประหยัดพลังงานทำให้สามารถลดค่าธรรมเนียมการทำความร้อนได้หลายครั้ง ตลอดระยะเวลาแปดปีที่ผ่านมา บริษัท Tomsk แห่งนี้ได้ติดตั้งระบบทำความร้อนใต้พิภพในโรงงานประมาณสองร้อยแห่งในภูมิภาคต่างๆ ของรัสเซีย และยังคงติดตั้งต่อไปในภูมิภาค Tomsk จึงไม่มีข้อสงสัยเกี่ยวกับคำพูดของกรานิน หนึ่งปีก่อนที่จะเปิดโรงเรียนอนุบาลใน Turuntaevo Ecoclimate ได้ติดตั้งโรงเรียนอนุบาลอีกแห่งหนึ่ง "Sunny Bunny" ในเขตไมโคร "Green Hills" ของ Tomsk ด้วยระบบทำความร้อนใต้พิภพซึ่งมีราคา 13 ล้านรูเบิล อันที่จริงนี่เป็นประสบการณ์ครั้งแรกประเภทนี้ และมันก็ประสบความสำเร็จทีเดียว

ย้อนกลับไปในปี 2012 ในระหว่างการเยือนเดนมาร์กซึ่งจัดขึ้นภายใต้โครงการของ Euro Info Correspondent Center (EICC-Tomsk Region) บริษัทสามารถตกลงเกี่ยวกับความร่วมมือกับบริษัท Danfoss ของเดนมาร์กได้ และในปัจจุบัน อุปกรณ์ของเดนมาร์กช่วยดึงความร้อนจากส่วนลึกของ Tomsk และตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าหากไม่มีความสุภาพเรียบร้อยจนเกินไป มันก็ค่อนข้างมีประสิทธิภาพ ตัวบ่งชี้หลักของประสิทธิภาพคือประสิทธิภาพ “ ระบบทำความร้อนของอาคารโรงเรียนอนุบาลที่มีพื้นที่ 250 ตารางเมตรใน Turuntaevo มีราคา 1.9 ล้านรูเบิล” Granin กล่าว “ และค่าทำความร้อนอยู่ที่ 20-25,000 รูเบิลต่อปี” จำนวนนี้เทียบไม่ได้กับสิ่งที่โรงเรียนอนุบาลจะจ่ายค่าความร้อนโดยใช้แหล่งความร้อนแบบเดิมๆ

ระบบทำงานโดยไม่มีปัญหาในฤดูหนาวไซบีเรีย มีการคำนวณการปฏิบัติตามอุปกรณ์ทำความร้อนตามมาตรฐาน SanPiN โดยจะต้องรักษาอุณหภูมิในอาคารอนุบาลไม่ต่ำกว่า +19°C ที่อุณหภูมิอากาศภายนอก -40°C โดยรวมแล้วมีการใช้เงินประมาณสี่ล้านรูเบิลในการพัฒนาขื้นใหม่ซ่อมแซมและตกแต่งอาคารใหม่ รวมปั๊มความร้อนแล้วยอดก็ไม่ถึงหกล้าน ต้องขอบคุณปั๊มความร้อนที่ทำให้การทำความร้อนในโรงเรียนอนุบาลในปัจจุบันเป็นระบบที่แยกได้และเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ ขณะนี้อาคารไม่มีเครื่องทำความร้อนแบบเดิม และห้องได้รับความร้อนโดยใช้ระบบ "พื้นอุ่น"

โรงเรียนอนุบาล Turuntaevsky ได้รับการหุ้มฉนวนตามที่พวกเขาพูดว่า "จาก" ถึง "ถึง" - อาคารมีฉนวนกันความร้อนเพิ่มเติม: มีการติดตั้งฉนวนชั้น 10 เซนติเมตรซึ่งเทียบเท่ากับอิฐสองถึงสามก้อนที่ด้านบนของผนังที่มีอยู่ (หนาสามอิฐ) ด้านหลังฉนวนจะมีชั้นอากาศและผนังโลหะ หลังคาก็หุ้มฉนวนในลักษณะเดียวกัน จุดสนใจหลักของผู้สร้างอยู่ที่ "พื้นอุ่น" - ระบบทำความร้อนของอาคาร มันมีหลายชั้น: พื้นคอนกรีต, ชั้นโฟมพลาสติกหนา 50 มม., ระบบท่อที่ น้ำร้อนและเสื่อน้ำมัน แม้ว่าอุณหภูมิของน้ำในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนจะสูงถึง +50°C แต่ความร้อนสูงสุดของการปูพื้นจริงจะต้องไม่เกิน +30°C สามารถปรับอุณหภูมิจริงของแต่ละห้องได้ด้วยตนเอง - เซ็นเซอร์อัตโนมัติช่วยให้คุณตั้งอุณหภูมิพื้นเพื่อให้ห้องอนุบาลอุ่นขึ้นถึงระดับที่ต้องการ มาตรฐานด้านสุขอนามัยองศา

กำลังของปั๊มในโรงเรียนอนุบาล Turuntaevsky คือพลังงานความร้อนที่สร้างขึ้น 40 kW สำหรับการผลิตที่ปั๊มความร้อนต้องใช้พลังงานไฟฟ้า 10 kW ดังนั้นใช้พลังงานไป 1 kW พลังงานไฟฟ้าปั๊มความร้อนให้พลังงานความร้อน 4 kW “เรากลัวฤดูหนาวนิดหน่อย เราไม่รู้ว่าปั๊มความร้อนจะทำงานอย่างไร แต่ถึงแม้จะมีน้ำค้างแข็งรุนแรง โรงเรียนอนุบาลก็ยังอบอุ่นอยู่เสมอ - ตั้งแต่บวก 18 ถึง 23 องศาเซลเซียส ผู้อำนวยการโรงเรียนมัธยม Turuntaevskaya กล่าว เยฟเจนีย์ เบโลโนกอฟ- - แน่นอนว่าการพิจารณาที่นี่ว่าตัวอาคารมีฉนวนอย่างดีก็คุ้มค่า อุปกรณ์ดังกล่าวไม่โอ้อวดในการบำรุงรักษา และแม้ว่านี่คือการพัฒนาของตะวันตก แต่ในสภาพที่เลวร้ายของไซบีเรียของเรา มันก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพค่อนข้างมาก”

โครงการที่ครอบคลุมเพื่อแลกเปลี่ยนประสบการณ์ในด้านการอนุรักษ์ทรัพยากรดำเนินการโดย EICC-Tomsk Region ของหอการค้าและอุตสาหกรรม Tomsk ผู้เข้าร่วมคือองค์กรขนาดเล็กและขนาดกลางที่พัฒนาและใช้เทคโนโลยีประหยัดทรัพยากร ในเดือนพฤษภาคมปีที่แล้ว ผู้เชี่ยวชาญชาวเดนมาร์กไปเยี่ยมทอมสค์โดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการรัสเซีย-เดนมาร์ก และผลลัพธ์ก็ชัดเจนอย่างที่พวกเขาพูด

นวัตกรรมมาถึงโรงเรียน

โรงเรียนใหม่ในหมู่บ้าน Vershinino ภูมิภาค Tomsk สร้างขึ้นโดยชาวนา มิคาอิล โคลปาคอฟเป็นโรงงานแห่งที่สามในภูมิภาคที่ใช้ความร้อนจากดินเป็นแหล่งความร้อนในการทำความร้อนและจ่ายน้ำร้อน โรงเรียนแห่งนี้ยังมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวเนื่องจากมีหมวดหมู่ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุด - "A" ระบบทำความร้อนได้รับการออกแบบและเปิดตัวโดยบริษัทเดียวกัน “Ekoklimat”

“เมื่อเราตัดสินใจว่าจะติดตั้งเครื่องทำความร้อนแบบใดในโรงเรียน เรามีทางเลือกมากมาย - โรงต้มถ่านหินและปั๊มความร้อน” มิคาอิล โคลปาคอฟกล่าว - เราศึกษาประสบการณ์ของโรงเรียนอนุบาลประหยัดพลังงานใน Zeleny Gorki และคำนวณว่าการทำความร้อนด้วยวิธีเดิมๆ โดยใช้ถ่านหิน จะทำให้เราต้องเสียเงินมากกว่า 1.2 ล้านรูเบิลต่อฤดูหนาว และเราต้องการน้ำร้อนด้วย และด้วยปั๊มความร้อนค่าใช้จ่ายจะอยู่ที่ประมาณ 170,000 ตลอดทั้งปีรวมน้ำร้อนด้วย”

ระบบต้องการเพียงไฟฟ้าเพื่อผลิตความร้อน ปั๊มความร้อนในโรงเรียนใช้ไฟฟ้า 1 กิโลวัตต์ผลิตพลังงานความร้อนประมาณ 7 กิโลวัตต์ นอกจากนี้ ความร้อนของโลกยังแตกต่างจากถ่านหินและก๊าซตรงที่ความร้อนของโลกเป็นแหล่งพลังงานที่สร้างใหม่ได้เอง การติดตั้งระบบทำความร้อนที่ทันสมัยที่โรงเรียนมีราคาประมาณ 10 ล้านรูเบิล เพื่อจุดประสงค์นี้ จึงมีการขุดเจาะบ่อน้ำจำนวน 28 บ่อในบริเวณโรงเรียน

“เลขคณิตที่นี่เรียบง่าย เราคำนวณว่าการให้บริการโรงต้มถ่านหินโดยคำนึงถึงเงินเดือนของคนคุมเตาและค่าเชื้อเพลิงจะมีค่าใช้จ่ายมากกว่าหนึ่งล้านรูเบิลต่อปี” หัวหน้าแผนกการศึกษากล่าว เซอร์เกย์ เอฟิมอฟ- - เมื่อใช้ปั๊มความร้อนคุณจะต้องจ่ายเงินประมาณหนึ่งหมื่นห้าพันรูเบิลต่อเดือนสำหรับทรัพยากรทั้งหมด ข้อดีที่ไม่ต้องสงสัยของการใช้ปั๊มความร้อนคือประสิทธิภาพและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ระบบจ่ายความร้อนช่วยให้คุณควบคุมการจ่ายความร้อนขึ้นอยู่กับสภาพอากาศภายนอก ซึ่งช่วยลดสิ่งที่เรียกว่า "ความร้อนต่ำ" หรือ "ความร้อนสูงเกินไป" ของห้อง

จากการคำนวณเบื้องต้น อุปกรณ์เดนมาร์กราคาแพงจะจ่ายเองภายในสี่ถึงห้าปี อายุการใช้งานของปั๊มความร้อน Danfoss ซึ่ง Ekoklimat LLC ทำงานอยู่ที่ 50 ปี เมื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิอากาศภายนอก คอมพิวเตอร์จะกำหนดเวลาที่จะทำความร้อนในโรงเรียนและเมื่อใดที่ไม่ควรทำความร้อน ดังนั้นคำถามเกี่ยวกับวันที่เปิดและปิดเครื่องทำความร้อนจึงหายไปโดยสิ้นเชิง ไม่ว่าสภาพอากาศภายนอกหน้าต่างภายในโรงเรียนจะเป็นอย่างไร ระบบควบคุมอุณหภูมิอากาศจะทำงานสำหรับเด็กเสมอ

“เมื่อเอกอัครราชทูตวิสามัญผู้มีอำนาจเต็มแห่งราชอาณาจักรเดนมาร์กมาประชุมกับรัสเซียทั้งหมดเมื่อปีที่แล้วและเยี่ยมชมโรงเรียนอนุบาลของเราใน Green Gorki เขาก็รู้สึกประหลาดใจอย่างยิ่งที่เทคโนโลยีเหล่านั้นซึ่งถือว่าเป็นนวัตกรรมแม้แต่ในโคเปนเฮเกนได้ถูกนำไปใช้และทำงานใน Tomsk ภูมิภาค” กล่าว ผู้อำนวยการฝ่ายการค้าบริษัทอีโคไคลเมท อเล็กซานเดอร์ กรานิน.

โดยทั่วไปแล้วการใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียนในท้องถิ่นในภาคส่วนต่างๆ ของเศรษฐกิจ ในกรณีนี้คือ ทรงกลมทางสังคมซึ่งรวมถึงโรงเรียนและโรงเรียนอนุบาล เป็นหนึ่งในพื้นที่หลักที่ดำเนินการในภูมิภาคนี้ โดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการประหยัดพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน การพัฒนาพลังงานหมุนเวียนได้รับการสนับสนุนอย่างแข็งขันจากผู้ว่าราชการภูมิภาค เซอร์เกย์ จวาชคิน- และสาม สถาบันงบประมาณด้วยระบบทำความร้อนใต้พิภพเป็นเพียงก้าวแรกในการดำเนินโครงการขนาดใหญ่และมีแนวโน้ม

ในการแข่งขันที่ Skolkovo โรงเรียนอนุบาลใน Green Hills ได้รับการยอมรับว่าเป็นสถานที่ประหยัดพลังงานที่ดีที่สุดในรัสเซีย จากนั้นโรงเรียน Vershininskaya ที่มีความร้อนใต้พิภพก็ปรากฏตัวขึ้นด้วย หมวดหมู่สูงสุดประสิทธิภาพการใช้พลังงาน สถานที่ถัดไปซึ่งมีความสำคัญไม่น้อยสำหรับภูมิภาค Tomsk คือโรงเรียนอนุบาลใน Turuntaevo ในปีนี้ บริษัท Gazkhimstroyinvest และ Stroygarant ได้เริ่มก่อสร้างโรงเรียนอนุบาลสำหรับเด็ก 80 และ 60 คนในหมู่บ้านของภูมิภาค Tomsk Kopylovo และ Kandinka ตามลำดับ โรงงานแห่งใหม่ทั้งสองแห่งนี้จะได้รับความร้อนจากระบบทำความร้อนใต้พิภพ - จากปั๊มความร้อน โดยรวมแล้วในปีนี้ฝ่ายบริหารเขตตั้งใจที่จะใช้จ่ายเกือบ 205 ล้านรูเบิลในการก่อสร้างโรงเรียนอนุบาลใหม่และการปรับปรุงโรงเรียนที่มีอยู่ มีความจำเป็นต้องสร้างใหม่และติดตั้งอาคารใหม่สำหรับโรงเรียนอนุบาลในหมู่บ้าน Takhtamyshevo ในอาคารนี้ ระบบทำความร้อนจะดำเนินการโดยใช้ปั๊มความร้อนด้วย เนื่องจากระบบได้พิสูจน์ตัวเองอย่างดีแล้ว

หนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดและสมเหตุสมผลที่สุดในการสร้างเรือนกระจกถาวรคือเรือนกระจกกระติกน้ำร้อนใต้ดิน
การใช้ข้อเท็จจริงเรื่องความคงที่ของอุณหภูมิโลกที่ความลึกในการสร้างเรือนกระจกช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการทำความร้อนในฤดูหนาวได้มหาศาล ทำให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้น และทำให้ปากน้ำมีเสถียรภาพมากขึ้น.
เรือนกระจกดังกล่าวทำงานในน้ำค้างแข็งที่ขมขื่นและช่วยให้คุณผลิตผักและปลูกดอกไม้ได้ตลอดทั้งปี
เรือนกระจกบนพื้นดินที่มีอุปกรณ์ครบครันช่วยให้สามารถปลูกพืชทางภาคใต้ที่ชอบความร้อนได้ ไม่มีข้อจำกัดในทางปฏิบัติ ผลไม้รสเปรี้ยวและสับปะรดก็สามารถเจริญเติบโตได้ในเรือนกระจก
แต่เพื่อให้ทุกอย่างทำงานได้อย่างเหมาะสมในทางปฏิบัติ จำเป็นต้องปฏิบัติตามเทคโนโลยีที่ผ่านการทดสอบตามเวลาซึ่งใช้ในการสร้างเรือนกระจกใต้ดิน ท้ายที่สุดแล้ว แนวคิดนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ แม้แต่ภายใต้การปกครองของซาร์ในรัสเซีย โรงเรือนที่จมน้ำก็ยังผลิตผลสับปะรด ซึ่งพ่อค้าผู้กล้าได้กล้าเสียส่งออกไปขายไปยังยุโรป
ด้วยเหตุผลบางประการการก่อสร้างโรงเรือนดังกล่าวยังไม่แพร่หลายในประเทศของเรา แต่โดยทั่วไปแล้วมันก็ถูกลืมไปแม้ว่าการออกแบบจะเหมาะสำหรับสภาพอากาศของเราก็ตาม
อาจเป็นไปได้ว่าความจำเป็นในการขุดหลุมลึกและเทรากฐานมีบทบาทที่นี่ การสร้างเรือนกระจกแบบฝังมีราคาค่อนข้างแพงแม้จะอยู่ไกลจากการเป็นเรือนกระจกที่หุ้มด้วยโพลีเอทิลีน แต่ผลตอบแทนจากเรือนกระจกนั้นยิ่งใหญ่กว่ามาก
การส่องสว่างภายในโดยรวมไม่ได้หายไปจากการถูกฝังลงดิน ซึ่งอาจดูแปลก แต่ในบางกรณี ความอิ่มตัวของแสงยังสูงกว่าเรือนกระจกแบบคลาสสิกด้วยซ้ำ
เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่พูดถึงความแข็งแกร่งและความน่าเชื่อถือของโครงสร้างมันแข็งแกร่งกว่าปกติอย่างไม่มีใครเทียบสามารถทนต่อลมพายุเฮอริเคนได้ง่ายกว่าทนต่อลูกเห็บได้ดีและเศษหิมะจะไม่กลายเป็นอุปสรรค

1. หลุม

การสร้างเรือนกระจกเริ่มต้นด้วยการขุดหลุม หากต้องการใช้ความร้อนจากดินเพื่อให้ความร้อนภายใน เรือนกระจกจะต้องมีความลึกเพียงพอ ยิ่งลึกลงไป โลกก็จะร้อนขึ้นตามไปด้วย
อุณหภูมิยังคงแทบไม่เปลี่ยนแปลงตลอดทั้งปีที่ระยะ 2-2.5 เมตรจากพื้นผิว ที่ระดับความลึก 1 เมตร อุณหภูมิของดินจะผันผวนมากขึ้น แต่แม้ในฤดูหนาว ค่าของมันจะยังคงเป็นบวก ซึ่งโดยปกติจะอยู่ที่ เลนกลางอุณหภูมิอยู่ที่ 4-10 C ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี
เรือนกระจกแบบฝังถูกสร้างขึ้นในหนึ่งฤดูกาล นั่นคือในช่วงฤดูหนาวจะสามารถทำงานได้และสร้างรายได้ได้อย่างเต็มที่ การก่อสร้างไม่ถูก แต่ด้วยการใช้ความเฉลียวฉลาดและการประนีประนอมวัสดุจึงเป็นไปได้ที่จะรักษาลำดับความสำคัญได้อย่างแท้จริงด้วยการสร้างเรือนกระจกรุ่นที่ประหยัดโดยเริ่มจากหลุมฐานราก
เช่น ทำโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ก่อสร้าง. แม้ว่าส่วนที่ต้องใช้แรงงานมากที่สุดของงาน - การขุดหลุม - แน่นอนว่าเป็นการดีกว่าที่จะมอบให้กับรถขุด การกำจัดดินในปริมาณดังกล่าวด้วยตนเองเป็นเรื่องยากและใช้เวลานาน
ความลึกของหลุมขุดเจาะต้องมีอย่างน้อยสองเมตร ที่ระดับความลึกดังกล่าว โลกจะเริ่มแบ่งปันความร้อนและทำงานเหมือนกับกระติกน้ำร้อนชนิดหนึ่ง หากความลึกน้อยลง โดยหลักการแล้วแนวคิดก็จะได้ผล แต่จะมีประสิทธิภาพน้อยลงอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นจึงขอแนะนำว่าอย่าสละความพยายามและเงินในการขยายเรือนกระจกในอนาคตให้ลึกขึ้น
เรือนกระจกใต้ดินสามารถมีความยาวเท่าใดก็ได้ แต่ควรรักษาความกว้างไว้ภายใน 5 เมตร หากความกว้างมีขนาดใหญ่ขึ้น ลักษณะคุณภาพของความร้อนและการสะท้อนแสงจะลดลง
ที่ด้านข้างของขอบฟ้า เรือนกระจกใต้ดินจะต้องได้รับการวางแนว เช่นเดียวกับเรือนกระจกและเรือนกระจกทั่วไป จากตะวันออกไปตะวันตก นั่นคือเพื่อให้ด้านใดด้านหนึ่งหันหน้าไปทางทิศใต้ ในตำแหน่งนี้ ต้นไม้จะได้รับพลังงานแสงอาทิตย์ในปริมาณสูงสุด

2. ผนังและหลังคา

มีการเทรากฐานหรือวางบล็อกไว้รอบปริมณฑลของหลุม ฐานรากทำหน้าที่เป็นพื้นฐานสำหรับผนังและกรอบของโครงสร้าง ควรสร้างผนังจากวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนความร้อนที่ดี

โครงหลังคามักทำจากไม้จากแท่งที่ชุบด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อ โครงสร้างหลังคามักเป็นหน้าจั่วตรง คานสันได้รับการแก้ไขที่กึ่งกลางของโครงสร้างด้วยเหตุนี้จึงติดตั้งส่วนรองรับส่วนกลางบนพื้นตลอดความยาวทั้งหมดของเรือนกระจก

คานสันและผนังเชื่อมต่อกันด้วยจันทันหลายชุด สามารถสร้างเฟรมได้โดยไม่ต้องรองรับสูง พวกเขาจะถูกแทนที่ด้วยอันเล็ก ๆ ซึ่งวางอยู่บนคานขวางที่เชื่อมต่อด้านตรงข้ามของเรือนกระจก - การออกแบบนี้ทำให้พื้นที่ภายในมีอิสระมากขึ้น

ในฐานะที่เป็นหลังคาคลุมจะดีกว่าถ้าใช้โพลีคาร์บอเนตเซลลูล่าร์ซึ่งเป็นที่นิยม วัสดุที่ทันสมัย- ระยะห่างระหว่างจันทันระหว่างการก่อสร้างจะปรับตามความกว้างของแผ่นโพลีคาร์บอเนต สะดวกในการทำงานกับวัสดุ การเคลือบผิวทำได้โดยใช้ข้อต่อจำนวนน้อยเนื่องจากแผ่นมีความยาว 12 ม.

ติดกับเฟรมด้วยสกรูเกลียวปล่อยควรเลือกด้วยฝาปิดรูปวงแหวน เพื่อหลีกเลี่ยงการแตกร้าวของแผ่นคุณจะต้องเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมสำหรับสกรูเกลียวปล่อยแต่ละตัว การใช้ไขควงหรือสว่านธรรมดากับดอกไขควง Phillips งานกระจกจะเคลื่อนที่เร็วมาก เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีช่องว่างเหลือ ควรวางยาแนวที่ทำจากยางอ่อนหรือวัสดุที่เหมาะสมอื่น ๆ ที่ด้านบนของจันทันล่วงหน้าแล้วขันแผ่นเท่านั้น จุดสูงสุดของหลังคาตามแนวสันจะต้องปูด้วยฉนวนอ่อนแล้วกดด้วยมุมบางประเภท: พลาสติก ดีบุกหรือวัสดุอื่นที่เหมาะสม

เพื่อฉนวนกันความร้อนที่ดี บางครั้งหลังคาจึงทำด้วยโพลีคาร์บอเนต 2 ชั้น แม้ว่าความโปร่งใสจะลดลงประมาณ 10% แต่ก็ได้รับการคุ้มครองโดยประสิทธิภาพของฉนวนความร้อนที่ดีเยี่ยม ต้องคำนึงว่าหิมะบนหลังคานั้นไม่ละลาย ดังนั้นความชันจึงต้องอยู่ในมุมที่เพียงพออย่างน้อย 30 องศา เพื่อไม่ให้หิมะสะสมบนหลังคา นอกจากนี้ ยังมีการติดตั้งเครื่องสั่นไฟฟ้าไว้สำหรับเขย่าซึ่งจะช่วยป้องกันหลังคาหากหิมะสะสม

กระจกสองชั้นทำได้สองวิธี:

ระหว่างสองแผ่นมีการแทรกโปรไฟล์พิเศษโดยแผ่นจะแนบกับกรอบจากด้านบน

ขั้นแรกให้ติดชั้นล่างของกระจกเข้ากับกรอบจากด้านในไปที่ด้านล่างของจันทัน หลังคามุงด้วยชั้นที่สองจากด้านบนตามปกติ

หลังจากเสร็จสิ้นงานขอแนะนำให้ปิดรอยต่อทั้งหมดด้วยเทป หลังคาที่เสร็จแล้วดูน่าประทับใจมาก: ไม่มีข้อต่อที่ไม่จำเป็น เรียบไม่มีส่วนที่ยื่นออกมา

3. ฉนวนและเครื่องทำความร้อน

ฉนวนผนังดำเนินการดังนี้ ก่อนอื่นคุณต้องเคลือบข้อต่อและตะเข็บทั้งหมดของผนังอย่างระมัดระวังด้วยสารละลายที่นี่คุณสามารถใช้โฟมโพลียูรีเทนได้ ผนังด้านในปิดด้วยฟิล์มกันความร้อน

ในพื้นที่หนาวเย็นของประเทศควรใช้ฟิล์มฟอยล์หนาปิดผนังด้วยสองชั้น

อุณหภูมิที่อยู่ลึกลงไปในดินของเรือนกระจกนั้นสูงกว่าจุดเยือกแข็ง แต่เย็นกว่าอุณหภูมิอากาศที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของพืช ชั้นบนสุดได้รับความร้อนจากแสงอาทิตย์และอากาศในเรือนกระจก แต่ดินก็ยังคงดึงความร้อนออกไปดังนั้นบ่อยครั้งในเรือนกระจกใต้ดินจึงใช้เทคโนโลยีของ "พื้นอุ่น": องค์ประกอบความร้อน - สายไฟฟ้า - ได้รับการปกป้องด้วย ตะแกรงโลหะหรือเทคอนกรีต

ในกรณีที่สองดินสำหรับเตียงถูกเทลงบนคอนกรีตหรือปลูกในกระถางและกระถางดอกไม้

การใช้ระบบทำความร้อนใต้พื้นอาจเพียงพอที่จะให้ความร้อนทั่วทั้งเรือนกระจกได้หากมีพลังงานเพียงพอ แต่จะมีประสิทธิภาพมากกว่าและสะดวกสบายกว่าสำหรับพืชที่จะใช้การทำความร้อนแบบรวม: การทำความร้อนใต้พื้น + การทำความร้อนด้วยอากาศ เพื่อการเจริญเติบโตที่ดีต้องมีอุณหภูมิอากาศ 25-35 องศา อุณหภูมิพื้นดินประมาณ 25 C

บทสรุป

แน่นอนว่าการสร้างเรือนกระจกแบบฝังจะมีราคาสูงกว่าและต้องใช้ความพยายามมากกว่าการสร้างเรือนกระจกแบบเดิมๆ แต่เงินที่ลงทุนในเรือนกระจกกระติกน้ำร้อนจะจ่ายออกไปเมื่อเวลาผ่านไป

ประการแรก ช่วยประหยัดพลังงานในการทำความร้อน ไม่ว่าเรือนกระจกเหนือพื้นดินแบบธรรมดาจะได้รับความร้อนในฤดูหนาวอย่างไร ก็จะมีราคาแพงกว่าและยากกว่าวิธีการทำความร้อนแบบเดียวกันในเรือนกระจกใต้ดินเสมอ ประการที่สอง ประหยัดไฟ ฉนวนกันความร้อนฟอยล์ของผนังสะท้อนแสงเพิ่มความสว่างเป็นสองเท่า ปากน้ำในเรือนกระจกลึกในฤดูหนาวจะเป็นประโยชน์ต่อพืชมากกว่าซึ่งจะส่งผลต่อผลผลิตอย่างแน่นอน ต้นกล้าจะหยั่งรากได้ง่ายและพืชที่บอบบางจะรู้สึกดี เรือนกระจกดังกล่าวรับประกันผลผลิตที่มั่นคงและสูงของพืชตลอดทั้งปี