U našoj zemlji, bogatoj ugljovodonicima, geotermalna energija je vrsta egzotičnog resursa, koji, s obzirom na sadašnje stanje, teško da će biti konkurencija naftom i gasom. Međutim ovo alternativni pogled energija se može koristiti skoro svuda i prilično efikasno.
Geotermalna energija je toplota unutrašnjosti Zemlje. Proizvodi se u dubinama i dopire do površine Zemlje u različitim oblicima i različitim intenzitetom.
Temperatura gornjih slojeva tlo uglavnom ovisi o vanjskim (egzogenim) faktorima - sunčevoj svjetlosti i temperaturi zraka. Ljeti i tokom dana tlo se zagrijava do određene dubine, a zimi i noću se hladi prateći promjene temperature zraka i sa određenim zakašnjenjem koje se povećava sa dubinom. Utjecaj dnevnih kolebanja temperature zraka završava se na dubinama od nekoliko do nekoliko desetina centimetara. Sezonske fluktuacije utiču na dublje slojeve tla - do desetina metara.
Na određenoj dubini - od desetina do stotina metara - temperatura tla ostaje konstantna, jednaka prosječnoj godišnjoj temperaturi zraka na površini Zemlje. To možete lako provjeriti spuštanjem u prilično duboku pećinu.
Kada je srednja godišnja temperatura vazduha u datom području ispod nule, to se manifestuje kao permafrost (tačnije, permafrost). U istočnom Sibiru debljina, odnosno debljina smrznutog tla tokom cijele godine na nekim mjestima dostiže 200-300 m.
Sa određene dubine (različite za svaku tačku na karti) djelovanje Sunca i atmosfere toliko slabi da su endogeni (unutrašnji) faktori na prvom mjestu i unutrašnjost Zemlje se zagrijava iznutra, tako da temperatura počinje rasti. sa dubinom.
Zagrijavanje dubokih slojeva Zemlje povezano je uglavnom s raspadom radioaktivnih elemenata koji se tamo nalaze, iako se i drugi izvori topline nazivaju, na primjer, fizičko-hemijski, tektonski procesi u dubokim slojevima. zemljine kore i haljine. Ali bez obzira na razlog, temperatura stijena i povezanih tekućih i plinovitih tvari raste s dubinom. Rudari se suočavaju s ovim fenomenom - u dubokim rudnicima je uvijek vruće. Na dubini od 1 km, temperatura od trideset stepeni je normalna, a dublje temperatura je još viša.
Toplotni tok zemljine unutrašnjosti koji dopire do površine Zemlje je mali - njegova snaga je u prosjeku 0,03–0,05 W/m2, odnosno otprilike 350 Wh/m2 godišnje. Na pozadini toplotnog toka od Sunca i zraka koji se njime zagrijava, ovo je neprimjetna vrijednost: Sunce daje svakom kvadratnom metru zemljine površine oko 4000 kWh godišnje, odnosno 10 000 puta više (naravno, ovo je u prosjeku, sa ogromnim rasponom između polarnih i ekvatorijalnih širina i ovisno o drugim klimatskim i vremenskim faktorima).
Neznačajnost toplotnog toka iz unutrašnjosti prema površini u većem dijelu planete povezana je s niskom toplotnom provodljivošću stijena i osobenostima geološke strukture. Ali postoje izuzeci - mjesta gdje je protok topline visok. To su, prije svega, zone tektonskih rasjeda, povećane seizmičke aktivnosti i vulkanizma, gdje energija unutrašnjosti zemlje nalazi izlaz. Takve zone karakteriziraju termalne anomalije litosfere; ovdje toplinski tok koji dopire do površine Zemlje može biti nekoliko puta, pa čak i redova veličine, jači od "običnog". Velika količina Vulkanske erupcije i topli izvori donose toplinu na površinu u ovim zonama.
To su područja koja su najpovoljnija za razvoj geotermalne energije. Na teritoriji Rusije to su, prije svega, Kamčatka, Kurilska ostrva i Kavkaz.
Istovremeno, razvoj geotermalne energije moguć je skoro svuda, jer je povećanje temperature sa dubinom univerzalna pojava, a zadatak je da se „izvuče“ toplota iz dubine, kao što se odatle crpe mineralne sirovine.
U prosjeku, temperatura raste sa dubinom za 2,5–3°C na svakih 100 m. Odnos temperaturne razlike između dvije tačke koje leže na različitim dubinama i razlike u dubini između njih naziva se geotermalni gradijent.
Recipročna vrijednost je geotermalni korak, ili interval dubine na kojem temperatura raste za 1°C.
Što je veći gradijent i, shodno tome, što je niži stupanj, toplina Zemljinih dubina se približava površini i ovo područje je perspektivnije za razvoj geotermalne energije.
U različitim područjima, ovisno o geološkoj građi i drugim regionalnim i lokalnim uslovima, brzina porasta temperature sa dubinom može naglo varirati. Na Zemljinoj skali, fluktuacije u veličini geotermalnih gradijenta i stepenica dostižu 25 puta. Na primjer, u Oregonu (SAD) gradijent je 150°C na 1 km, a u Južna Afrika- 6°C na 1 km.
Pitanje je koja je temperatura na velikim dubinama - 5, 10 km ili više? Ako se trend nastavi, temperature na dubini od 10 km bi u prosjeku trebale biti otprilike 250-300°C. To je manje-više potvrđeno direktnim zapažanjima u ultra dubokim bušotinama, iako je slika mnogo složenija od linearnog povećanja temperature.
Na primjer, u superdubokoj bušotini Kola, izbušenoj u Baltičkom kristalnom štitu, temperatura do dubine od 3 km se mijenja brzinom od 10°C/1 km, a zatim geotermalni gradijent postaje 2-2,5 puta veći. Na dubini od 7 km već je zabilježena temperatura od 120°C, na 10 km - 180°C, a na 12 km - 220°C.
Drugi primjer je bušotina izbušena u sjevernom Kaspijskom regionu, gdje je na dubini od 500 m zabilježena temperatura od 42°C, na 1,5 km - 70°C, na 2 km - 80°C, na 3 km - 108°C .
Pretpostavlja se da se geotermalni gradijent smanjuje počevši od dubine od 20-30 km: na dubini od 100 km procijenjene temperature su oko 1300-1500°C, na dubini od 400 km - 1600°C, u Zemljinoj jezgro (dubine veće od 6000 km) - 4000–5000° C.
Na dubinama do 10–12 km temperatura se mjeri kroz izbušene bušotine; gdje ih nema, određuje se posrednim znakovima na isti način kao i na većim dubinama. Takve indirektni znaci može biti priroda prolaska seizmičkih talasa ili temperatura lave koja se izliva.
Međutim, za potrebe geotermalne energije podaci o temperaturama na dubinama većim od 10 km još nisu od praktičnog interesa.
Na dubinama od nekoliko kilometara ima mnogo topline, ali kako je podići? Ponekad nam sama priroda rješava ovaj problem uz pomoć prirodnog rashladnog sredstva - zagrijane termalne vode koje izlaze na površinu ili leže na nama dostupnoj dubini. U nekim slučajevima, voda u dubini se zagrijava do stanja pare.
Ne postoji striktna definicija pojma „termalne vode“. U pravilu se podrazumijevaju tople podzemne vode u tečnom stanju ili u obliku pare, uključujući i one koje na površinu Zemlje izlaze s temperaturom iznad 20°C, odnosno u pravilu višom od temperature zraka. .
Toplina podzemne vode, pare, mješavine pare i vode je hidrotermalna energija. Shodno tome, energija zasnovana na njenoj upotrebi naziva se hidrotermalna.
Situacija je složenija s ekstrakcijom topline direktno iz suhih stijena - petrotermalne energije, pogotovo jer prilično visoke temperature, u pravilu, počinju s dubine od nekoliko kilometara.
Na teritoriji Rusije potencijal petrotermalne energije je sto puta veći od hidrotermalne energije - 3.500 odnosno 35 triliona tona standardnog goriva. To je sasvim prirodno - toplina dubina Zemlje dostupna je posvuda, a termalne vode se nalaze lokalno. Međutim, zbog očiglednih tehničkih poteškoća trenutno se koriste toplinska i električna energija uglavnom termalne vode.
Vode temperature od 20-30 do 100°C pogodne su za grijanje, temperature od 150°C i više su pogodne za proizvodnju električne energije u geotermalnim elektranama.
Generalno, geotermalni resursi u Rusiji, u smislu tona ekvivalentnog goriva ili bilo koje druge mjerne jedinice energije, približno su 10 puta veći od rezervi fosilnih goriva.
Teoretski, samo geotermalnom energijom bi se moglo u potpunosti zadovoljiti energetske potrebe zemlje. Gotovo ovog trenutka na većem dijelu njene teritorije to nije izvodljivo iz tehničkih i ekonomskih razloga.
U svijetu se korištenje geotermalne energije najčešće povezuje s Islandom, državom koja se nalazi na sjevernom kraju Srednjoatlantskog grebena, u izuzetno aktivnoj tektonskoj i vulkanskoj zoni. Vjerovatno se svi sjećaju snažne erupcije vulkana Eyjafjallajökull ( Eyjafjallajökull) u 2010. godini.
Upravo zahvaljujući ovoj geološkoj specifičnosti Island ima ogromne rezerve geotermalne energije, uključujući tople izvore koji izranjaju na površinu Zemlje i čak izbijaju u obliku gejzira.
Na Islandu preko 60% sve energije koja se trenutno troši dolazi sa Zemlje. Geotermalni izvori obezbjeđuju 90% grijanja i 30% proizvodnje električne energije. Dodajmo da ostatak električne energije u zemlji proizvode hidroelektrane, odnosno također koristeći obnovljivi izvor energije, zbog čega Island izgleda kao svojevrsni globalni ekološki standard.
Pripitomljavanje geotermalne energije u 20. vijeku uvelike je imalo ekonomsku korist Islanda. Do sredine prošlog stoljeća bila je vrlo siromašna država, sada je prva u svijetu po instaliranom kapacitetu i proizvodnji geotermalne energije po glavi stanovnika i u prvih deset po apsolutnoj instaliranoj snazi geotermalnih elektrana . Međutim, njegova populacija je samo 300 tisuća ljudi, što pojednostavljuje zadatak prelaska na ekološki prihvatljive izvore energije: potreba za tim je općenito mala.
Osim Islanda, visok udio geotermalne energije u ukupnom bilansu proizvodnje električne energije obezbjeđuju i Novi Zeland i ostrvske zemlje Jugoistočna Azija(Filipini i Indonezija), zemlje Centralne Amerike i Istočne Afrike, čiju teritoriju karakteriše i visoka seizmička i vulkanska aktivnost. Za ove zemlje, na njihovom sadašnjem nivou razvoja i potreba, geotermalna energija daje značajan doprinos društveno-ekonomskom razvoju.
Upotreba geotermalne energije ima veoma dugu istoriju. Jedan od prvih poznatih primjera- Italija, mesto u provinciji Toskana, koje se danas zove Larderello, gde su se početkom 19. veka lokalne tople termalne vode, koje su tekle prirodno ili vađene iz plitkih bunara, koristile u energetske svrhe.
Voda iz podzemnih izvora, bogata borom, korišćena je ovde za dobijanje borne kiseline. U početku se ova kiselina dobivala isparavanjem u željeznim kotlovima, a kao gorivo je uzimano obično drvo iz obližnjih šuma, ali je 1827. godine Francesco Larderel stvorio sistem koji je radio na toplini same vode. Istovremeno je energija prirodne vodene pare počela da se koristi za rad bušaćih uređaja, a početkom 20. veka - za grejanje lokalnih kuća i plastenika. Tamo, u Larderellu, 1904. godine, termalna vodena para postala je izvor energije za proizvodnju električne energije.
Primjer Italije slijedilo je još nekoliko zemalja krajem 19. i početkom 20. stoljeća. Na primjer, 1892. godine termalne vode su prvi put korištene za lokalno grijanje u SAD-u (Boise, Idaho), 1919. godine u Japanu, a 1928. godine na Islandu.
U SAD-u, prva elektrana na hidrotermalnu energiju pojavila se u Kaliforniji početkom 1930-ih, na Novom Zelandu - 1958., u Meksiku - 1959., u Rusiji (prvi binarni GeoPP) - 1965. godine.
Stari princip na novom izvoru
Za proizvodnju električne energije potrebna je veća temperatura hidroizvora nego za grijanje - više od 150°C. Princip rada geotermalne elektrane (GeoPP) sličan je principu rada konvencionalne termoelektrane (CHP). Zapravo, geotermalna elektrana je vrsta termoelektrane.
U termoelektranama je primarni izvor energije najčešće ugalj, plin ili lož ulje, a radni fluid je vodena para. Gorivo, kada sagorijeva, zagrijava vodu do stanja pare, koja se rotira parna turbina, a proizvodi električnu energiju.
Razlika između GeoPP-a je u tome što je primarni izvor energije ovdje toplina unutrašnjosti zemlje i radni fluid u obliku pare se dovodi do lopatica turbine električnog generatora u "spremnom" obliku direktno iz proizvodne bušotine. .
Postoje tri glavne operativne šeme za GeoPP: direktna, koristeći suvu (geotermalnu) paru; indirektni, bazirani na hidrotermalnoj vodi, i mješoviti, ili binarni.
Upotreba jedne ili druge sheme ovisi o stanju agregacije i temperaturi energetskog nosača.
Najjednostavnija i stoga prva od savladanih shema je direktna, u kojoj se para koja dolazi iz bunara prolazi direktno kroz turbinu. Prva geoelektrana na svijetu u Larderellu 1904. godine također je radila na suhu paru.
GeoPP s indirektnom operativnom shemom najčešći su u naše vrijeme. Koriste toplu podzemnu vodu koja se pod visokim pritiskom upumpava u isparivač, gdje se dio isparava, a nastala para okreće turbinu. U nekim slučajevima potrebni su dodatni uređaji i krugovi za pročišćavanje geotermalne vode i pare od agresivnih spojeva.
Izduvna para ulazi u injekcioni bunar ili se koristi za grijanje prostorija - u ovom slučaju princip je isti kao kod rada termoelektrane.
Na binarnim GeoPP-ovima, topla termalna voda stupa u interakciju s drugom tekućinom koja obavlja funkcije radnog fluida s nižom tačkom ključanja. Oba fluida prolaze kroz izmjenjivač topline, gdje termalna voda isparava radni fluid, čije pare rotiraju turbinu.
Ovaj sistem je zatvoren, čime se rješava problem emisija u atmosferu. Osim toga, radni fluidi s relativno niskom tačkom ključanja omogućavaju korištenje ne baš vruće termalne vode kao primarnog izvora energije.
Sve tri sheme koriste hidrotermalni izvor, ali petrotermalna energija se također može koristiti za proizvodnju električne energije.
Dijagram strujnog kola u ovom slučaju je također prilično jednostavan. Potrebno je izbušiti dvije međusobno povezane bušotine – injekcionu i proizvodnu. Voda se pumpa u injekcioni bunar. Na dubini se zagrijava, a zatim se zagrijana voda ili para nastala kao rezultat jakog zagrijavanja dovodi na površinu kroz proizvodni bunar. Onda sve ovisi o tome kako se petrotermalna energija koristi - za grijanje ili za proizvodnju električne energije. Dostupan zatvorena petlja sa pumpanjem otpadne pare i vode nazad u injekcioni bunar ili na drugi način odlaganja.
Nedostatak takvog sistema je očigledan: da bi se postigla dovoljno visoka temperatura radnog fluida, potrebno je bušiti bunare do velike dubine. A to su ozbiljni troškovi i rizik od značajnog gubitka toplote kada se tečnost kreće prema gore. Stoga su petrotermalni sistemi još uvijek manje rasprostranjeni u odnosu na hidrotermalne, iako je potencijal petrotermalne energije za redove veličine veći.
Trenutno, lider u stvaranju takozvanih petrotermalnih cirkulacionih sistema (PCS) je Australija. Osim toga, ovo područje geotermalne energije aktivno se razvija u SAD-u, Švicarskoj, Velikoj Britaniji i Japanu.
Poklon od Lorda Kelvina
Pronalazak toplotne pumpe 1852. godine od strane fizičara Williama Thompsona (aka Lord Kelvin) omogućio je čovječanstvu prava prilika koristeći nisku toplotu iz gornjih slojeva tla. Sistem toplotne pumpe, ili kako ga je Thompson nazvao, množitelj toplote, zasniva se na fizičkom procesu prenosa toplote od okruženje na rashladno sredstvo. U suštini, koristi isti princip kao i petrotermalni sistemi. Razlika je u izvoru toplote, što može postaviti terminološko pitanje: u kojoj meri se toplotna pumpa može smatrati geotermalnim sistemom? Poenta je da u gornjih slojeva, do dubine od desetina do stotina metara, stene i tečnosti koje sadrže ne zagrevaju se dubokom toplotom zemlje, već suncem. Dakle, sunce je unutra u ovom slučaju- primarni izvor toplote, iako se uzima, kao u geotermalnim sistemima, iz zemlje.
Rad toplotne pumpe zasniva se na kašnjenju u zagrijavanju i hlađenju tla u odnosu na atmosferu, što rezultira stvaranjem temperaturnog gradijenta između površinskih i dubljih slojeva koji zadržavaju toplinu čak i zimi, baš kao što se to dešava u rezervoarima. . Osnovna namjena toplotnih pumpi je grijanje prostora. U suštini, to je „obrnuti frižider“. I toplotna pumpa i frižider su u interakciji sa tri komponente: unutrašnjim okruženjem (u prvom slučaju - zagrejana prostorija, u drugom - hlađenom komorom frižidera), spoljašnjim okruženjem - izvorom energije i rashladnim sredstvom (rashladnim sredstvom) , koji je ujedno i rashladno sredstvo koje osigurava prijenos topline ili hladnoće.
Supstanca sa niskom tačkom ključanja deluje kao rashladno sredstvo, što joj omogućava da uzima toplotu iz izvora koji ima čak i relativno nisku temperaturu.
U frižideru tečno rashladno sredstvo teče kroz prigušnicu (regulator pritiska) u isparivač, gde usled naglog pada pritiska tečnost isparava. Isparavanje je endotermni proces koji zahtijeva apsorpciju topline izvana. Kao rezultat, toplina se uklanja sa unutrašnjih zidova isparivača, što osigurava rashladni efekat u komori hladnjaka. Zatim se rashladno sredstvo uvlači iz isparivača u kompresor, gdje se vraća u tečno stanje. Ovo je obrnuti proces koji dovodi do oslobađanja uklonjene topline u vanjsko okruženje. U pravilu se baca u zatvorenom prostoru, i zadnji zid frižider je relativno topao.
Toplotna pumpa radi na skoro isti način, s tom razlikom što se toplota uzima iz spoljašnje sredine i preko isparivača ulazi u unutrašnje okruženje – sistem grejanja prostorije.
U pravoj toplotnoj pumpi voda se zagreva prolaskom kroz spoljašnji krug postavljen u zemlju ili rezervoar, a zatim ulazi u isparivač.
U isparivaču se toplina prenosi na unutrašnji krug ispunjen rashladnim sredstvom niske točke ključanja, koje, prolazeći kroz isparivač, prelazi iz tekućeg u plinovito stanje, oduzimajući toplinu.
Plinoviti rashladni fluid tada ulazi u kompresor, gdje se komprimira visokog pritiska i temperature, te ulazi u kondenzator, gdje dolazi do razmjene topline između vrućeg plina i rashladnog sredstva iz sistema grijanja.
Kompresor zahtijeva električnu energiju za rad, međutim, omjer transformacije (omjer potrošene i proizvedene energije) u savremeni sistemi dovoljno visoka da osigura njihovu efikasnost.
Trenutno se toplotne pumpe dosta koriste za grijanje prostora, uglavnom u ekonomski razvijenim zemljama.
Eko-ispravna energija
Geotermalna energija se smatra ekološki prihvatljivom, što je općenito istina. Prije svega, koristi obnovljiv i gotovo neiscrpan resurs. Geotermalna energija ne zahtijeva velike površine, za razliku od velikih hidroelektrana ili vjetroelektrana, i ne zagađuje atmosferu, za razliku od ugljikovodične energije. U prosjeku, GeoPP zauzima 400 m 2 u smislu 1 GW proizvedene električne energije. Ista brojka za termoelektranu na ugalj, na primjer, iznosi 3600 m2. Ekološke prednosti GeoPP-a uključuju i nisku potrošnju vode - 20 litara pitke vode na 1 kW, dok termoelektrane i nuklearne elektrane zahtijevaju oko 1000 litara. Imajte na umu da su ovo ekološki indikatori „prosječnog“ GeoPP-a.
Ali negativno nuspojave i dalje postoje. Među njima se najčešće identifikuju buka, toplotno zagađenje atmosfere i hemijsko zagađenje vode i tla, kao i stvaranje čvrstog otpada.
Glavni izvor hemijsko zagađenje okruženje - sama termalna voda (sa visokom temperaturom i mineralizacijom), često sadrži velike količine toksičnih jedinjenja, pa stoga postoji problem odlaganja otpadnih voda i opasnih materija.
Negativni efekti geotermalne energije mogu se pratiti u nekoliko faza, počevši od bušenja bušotina. Ovdje se javljaju iste opasnosti kao i kod bušenja bilo kojeg bunara: uništavanje tla i vegetacije, kontaminacija tla i podzemnih voda.
U fazi rada GeoPP-a ostaju problemi zagađenja životne sredine. Termalni fluidi - voda i para - obično sadrže ugljen dioksid (CO 2), sumpor sulfid (H 2 S), amonijak (NH 3), metan (CH 4), kuhinjska so(NaCl), bor (B), arsen (As), živa (Hg). Kada se ispuste u spoljašnju sredinu, postaju izvori zagađenja. Osim toga, agresivno kemijsko okruženje može uzrokovati korozivno uništavanje struktura geotermalnih elektrana.
Istovremeno, emisije zagađujućih materija iz GeoPP su u prosjeku niže nego iz termoelektrana. Na primjer, emisije ugljen-dioksid za svaki kilovat-sat proizvedene električne energije iznosi do 380 g u GeoPP, 1042 g u termoelektranama na ugalj, 906 g u elektranama na lož ulje i 453 g u termoelektranama na plin.
Postavlja se pitanje: šta učiniti sa otpadnim vodama? Ako je mineralizacija niska, nakon hlađenja može se ispuštati površinske vode. Drugi način je da se pumpa natrag u vodonosni sloj kroz injekcionu bušotinu, koja se trenutno prvenstveno koristi.
Ekstrakcija termalne vode iz akvifera (kao i ispumpavanje obične vode) može uzrokovati slijeganje i pomjeranje tla, druge deformacije geoloških slojeva i mikro-potrese. Vjerovatnoća takvih pojava je po pravilu mala, iako su zabilježeni izolovani slučajevi (npr. na GeoPP-u u Staufen im Breisgau u Njemačkoj).
Treba naglasiti da se većina GeoPP nalazi u relativno slabo naseljenim područjima iu zemljama trećeg svijeta, gdje su ekološki zahtjevi manje strogi nego u razvijenim zemljama. Osim toga, u ovom trenutku broj GeoPP-ova i njihovi kapaciteti su relativno mali. Sa većim razvojem geotermalne energije, ekološki rizici se mogu povećati i umnožiti.
Kolika je energija Zemlje?
Investicioni troškovi izgradnje geotermalnih sistema variraju u veoma širokom rasponu - od 200 do 5000 dolara po 1 kW instalirane snage, odnosno najjeftinije opcije su uporedive sa troškovima izgradnje termoelektrane. One zavise, prije svega, od uslova nastanka termalnih voda, njihovog sastava i dizajna sistema. Bušenje na velike dubine, stvaranje zatvorenog sistema sa dva bunara i potreba za prečišćavanjem vode mogu višestruko povećati troškove.
Na primjer, ulaganja u stvaranje petrotermalnog cirkulacijskog sistema (PCS) procjenjuju se na 1,6-4 hiljade dolara po 1 kW instalirane snage, što premašuje troškove izgradnje nuklearne elektrane i uporedivo je sa troškovima izgradnje vjetroelektrane i solarne elektrane.
Očigledna ekonomska prednost GeoTES-a je besplatna energija. Poređenja radi, u strukturi troškova tekuće termoelektrane ili nuklearne elektrane gorivo čini 50-80% ili čak više, ovisno o trenutnim cijenama energije. Otuda još jedna prednost geotermalnog sistema: operativni troškovi su stabilniji i predvidljiviji, jer ne zavise od spoljnih uslova cena energije. Općenito, operativni troškovi geotermalnih elektrana procjenjuju se na 2-10 centi (60 kopejki-3 rublje) po 1 kWh proizvedene energije.
Druga najveća rashodna stavka nakon energije (i veoma značajna) je, po pravilu, nadnica osoblje fabrike, koje se može dramatično razlikovati u različitim zemljama i regionima.
U prosjeku, cijena 1 kWh geotermalne energije je uporediva s onim za termoelektrane (u ruskim uvjetima - oko 1 rublja/1 kWh) i deset puta veća od cijene proizvodnje električne energije u hidroelektrani (5-10 kopejki/1 kWh).
Dio razloga za visoku cijenu je taj što, za razliku od termo i hidrauličnih elektrana, geotermalne elektrane imaju relativno malu snagu. Pored toga, potrebno je uporediti sisteme koji se nalaze u istom regionu i pod sličnim uslovima. Na primjer, na Kamčatki, prema stručnjacima, 1 kWh geotermalne električne energije košta 2-3 puta manje od električne energije proizvedene u lokalnim termoelektranama.
Indikatori ekonomske efikasnosti geotermalnog sistema zavise, na primjer, od toga da li je potrebno otpadne vode zbrinuti i na koji način se to radi, te da li je moguće kombinirano korištenje resursa. dakle, hemijski elementi a jedinjenja ekstrahovana iz termalne vode mogu pružiti dodatni prihod. Prisjetimo se primjera Larderella: tamo je kemijska proizvodnja bila primarna, a korištenje geotermalne energije u početku je bilo pomoćne prirode.
Geotermalna energija naprijed
Geotermalna energija se razvija nešto drugačije od vjetra i sunca. Trenutno, to u mnogo većoj mjeri ovisi o prirodi samog resursa, koji naglo varira po regijama, a najveće koncentracije su povezane s uskim zonama geotermalnih anomalija, obično povezanih s područjima tektonskih rasjeda i vulkanizma.
Osim toga, geotermalna energija je tehnološki manje intenzivna u odnosu na energiju vjetra i, posebno, solarnu energiju: sistemi geotermalnih stanica su prilično jednostavni.
IN opšta struktura Geotermalna komponenta čini manje od 1% globalne proizvodnje električne energije, ali u nekim regijama i zemljama njen udio dostiže 25-30%. Zbog povezanosti sa geološkim uslovima, značajan dio kapaciteta geotermalne energije koncentrisan je u zemljama trećeg svijeta, gdje se izdvajaju tri klastera najvećeg razvoja industrije - ostrva jugoistočne Azije, Centralna Amerika i istočne Afrike. Prve dvije regije su uključene u pacifički „vatreni pojas Zemlje“, treći je vezan za istočnoafrički rascjep. Najvjerovatnije je da će geotermalna energija nastaviti da se razvija u ovim pojasevima. Daleka perspektiva je razvoj petrotermalne energije, koristeći toplinu slojeva zemlje koji leže na dubini od nekoliko kilometara. Ovo je gotovo sveprisutan resurs, ali njegovo vađenje zahtijeva visoke troškove, pa se petrotermalna energija razvija prvenstveno u ekonomski i tehnološki najmoćnijim zemljama.
Općenito, imajući u vidu široku distribuciju geotermalnih resursa i prihvatljiv nivo ekološke sigurnosti, postoji razlog za vjerovanje da geotermalna energija ima dobre izglede za razvoj. Pogotovo sa sve većom prijetnjom nestašice tradicionalnih energenata i porastom cijena istih.
Od Kamčatke do Kavkaza
U Rusiji razvoj geotermalne energije ima prilično dugu istoriju, a po brojnim pozicijama smo među svjetskim liderima, iako je udio geotermalne energije u ukupnom energetskom bilansu ogromne zemlje još uvijek zanemarljiv.
Dva regiona su postala pioniri i centri za razvoj geotermalne energije u Rusiji - Kamčatka i Severni Kavkaz, i ako je u prvom slučaju reč pre svega o elektroenergetskoj industriji, onda u drugom - o korišćenju toplotne energije iz termalnu vodu.
Na Sjevernom Kavkazu - u Krasnodar region, Čečenija, Dagestan - toplina termalnih voda korištena je u energetske svrhe još prije Velikog domovinskog rata. U 1980–1990-im, razvoj geotermalne energije u regionu iz očiglednih razloga je zastao i još nije izašao iz stanja stagnacije. Ipak, snabdijevanje geotermalnom vodom na Sjevernom Kavkazu osigurava toplinu za oko 500 hiljada ljudi, a, na primjer, grad Labinsk na Krasnodarskom teritoriju sa populacijom od 60 hiljada ljudi u potpunosti se zagrijava geotermalnim vodama.
Na Kamčatki je istorija geotermalne energije povezana, pre svega, sa izgradnjom GeoPP. Prve od njih, još uvek aktivne stanice Paužetskaja i Paratunka, izgrađene su 1965-1967, dok je Paratunka GeoPP kapaciteta 600 kW postala prva stanica na svetu sa binarnim ciklusom. To je bio razvoj sovjetskih naučnika S.S. Kutateladzea i A.M. Rosenfelda sa Instituta za termofiziku SB RAS, koji su 1965. godine dobili autorski certifikat za ekstrakciju električne energije iz vode temperature 70°C. Ova tehnologija je kasnije postala prototip za više od 400 binarnih GeoPP-a u svijetu.
Kapacitet Paužetske GeoPP, puštene u rad 1966. godine, u početku je bio 5 MW, a zatim je povećan na 12 MW. Trenutno se na stanici gradi binarna jedinica koja će povećati njen kapacitet za još 2,5 MW.
Razvoj geotermalne energije u SSSR-u i Rusiji bio je sputan dostupnošću tradicionalnih izvora energije - nafte, gasa, uglja, ali nikada nije prestao. Najveći geotermalni energetski objekti u ovom trenutku su Verkhne-Mutnovskaya GeoPP ukupne snage 12 MW, puštena u rad 1999. godine, i Mutnovskaya GeoPP kapaciteta 50 MW (2002).
GeoPP Mutnovskaya i Verkhne-Mutnovskaya jedinstveni su objekti ne samo za Rusiju, već i na globalnom nivou. Stanice se nalaze u podnožju vulkana Mutnovsky, na nadmorskoj visini od 800 metara i rade u ekstremnim klimatskim uslovima, gde je zima 9-10 meseci u godini. Oprema Mutnovsky GeoPP, trenutno jedne od najmodernijih u svijetu, u potpunosti je kreirana u domaćim elektroenergetskim preduzećima.
Trenutno, udio stanica Mutnovsky u ukupnoj strukturi potrošnje energije energetskog čvorišta Centralne Kamčatke iznosi 40%. Postoje planovi za povećanje kapaciteta u narednim godinama.
Posebno treba spomenuti ruske petrotermalne razvoje. Još nemamo velike centre za bušenje, ali imamo napredne tehnologije za bušenje na velikim dubinama (oko 10 km), koje takođe nemaju analoga u svijetu. Njihov dalji razvojće radikalno smanjiti troškove stvaranja petrotermalnih sistema. Programeri ovih tehnologija i projekata su N. A. Gnatus, M. D. Khutorskoy (Geološki institut Ruske akademije nauka), A. S. Nekrasov (Institut za nacionalno ekonomsko predviđanje Ruske akademije nauka) i stručnjaci iz Kaluške turbinske fabrike. Trenutno je projekat petrotermalnog cirkulacijskog sistema u Rusiji u eksperimentalnoj fazi.
Geotermalna energija ima perspektive u Rusiji, iako su relativno udaljene: potencijal je u ovom trenutku prilično velik, a pozicija tradicionalne energije je jaka. Istovremeno, u nizu udaljenim područjima zemljama, upotreba geotermalne energije je ekonomski isplativa i sada je tražena. To su teritorije sa visokim geoenergetskim potencijalom (Čukotka, Kamčatka, Kurilska ostrva - ruski deo pacifičkog „vatrenog pojasa Zemlje“, planine Južnog Sibira i Kavkaza) i istovremeno udaljene i odsečene od centralizovanih zalihe energije.
Vjerovatno će se u narednim decenijama geotermalna energija u našoj zemlji razvijati upravo u takvim regijama.
Za modeliranje temperaturnih polja i za druge proračune potrebno je znati temperaturu tla na datoj dubini.
Temperatura tla na dubini se mjeri pomoću termometara za dubinu izduvnog tla. Ovo planirane studije, koje redovno sprovode meteorološke stanice. Podaci istraživanja služe kao osnova za klimatske atlase i regulatornu dokumentaciju.
Da biste dobili temperaturu tla na određenoj dubini, možete pokušati, na primjer, dva jednostavne načine. Obje metode uključuju korištenje referentnih knjiga:
- Za približno određivanje temperature možete koristiti dokument TsPI-22. „Tranzicije željeznice cjevovodi." Ovdje je, u okviru metodologije za termotehnički proračun cjevovoda, data tabela 1, gdje su za pojedine klimatske regije date vrijednosti temperatura tla u zavisnosti od dubine mjerenja. U nastavku predstavljam ovu tabelu.
Tabela 1
- Tabela temperatura tla na različitim dubinama iz izvora „za pomoć radniku gasne industrije“ iz vremena SSSR-a
Standardne dubine smrzavanja za neke gradove:
Dubina smrzavanja tla ovisi o vrsti tla:
Mislim da je najlakša opcija koristiti gore navedene referentne podatke i zatim interpolirati.
Najpouzdanija opcija za tačne proračune koristeći temperature tla - koristiti podatke meteoroloških službi. Neki online imenici rade na osnovu meteoroloških usluga. Na primjer, http://www.atlas-yakutia.ru/.
Ovdje samo trebate odabrati naselje, vrstu tla, a možete dobiti kartu temperature tla ili njene podatke u tabelarnom obliku. U principu je zgodno, ali izgleda da je ovaj resurs plaćen.
Ako znate druge načine za određivanje temperature tla na određenoj dubini, napišite komentare.
Možda će vas zanimati sljedeći materijal:
Temperatura tla se kontinuirano mijenja s dubinom i vremenom. To zavisi od brojnih faktora, od kojih je mnoge teško objasniti. Potonje, na primjer, uključuju: prirodu vegetacije, izloženost nagiba kardinalnim tačkama, zasjenjenje, snježni pokrivač, prirodu samog tla, prisustvo supra-permafrost voda, itd. Međutim, temperatura tla , kako po vrijednosti tako i po prirodi distribucije, ostaje prilično konzistentan iz godine u godinu stabilan, a odlučujući utjecaj ovdje ostaje temperatura zraka.
Temperatura tla na različitim dubinama i u različiti periodi godine može se dobiti direktnim mjerenjima u termo bunarima, koji se ugrađuju u toku procesa istraživanja. Ali ova metoda zahtijeva dugoročna promatranja i značajne troškove, što nije uvijek opravdano. Podaci dobijeni iz jedne ili dvije bušotine raspoređeni su na velike površine i dužine, značajno narušavajući stvarnost tako da se izračunati podaci o temperaturi tla u mnogim slučajevima pokazuju pouzdanijima.
Permafrost temperatura tla na bilo kojoj dubini (do 10 m od površine) i za bilo koji period godine može se odrediti po formuli:
tr = mt°, (3.7)
gdje je z dubina mjerena od VGM-a, m;
tr – temperatura tla na dubini z, u stepenima.
τr – vrijeme jednako godini (8760 sati);
τ - vrijeme koje se računa unaprijed (do 1. januara) od trenutka početka jesenjeg smrzavanja tla do trenutka za koji se mjeri temperatura, u satima;
exp x – eksponent (eksponencijalna funkcija exp je preuzeta iz tabela);
m – koeficijent u zavisnosti od perioda godine (za period oktobar - maj m = 1,5-0,05z, a za period jun-septembar m = 1)
Najviše niske temperature na datoj dubini će biti kada kosinus u formuli (3.7) postane jednak -1, tj. minimalna temperatura tla godišnje na datoj dubini će biti
tr min = (1,5-0,05z) t°, (3,8)
Maksimalna temperatura tla na dubini z bit će kada kosinus poprimi vrijednost jednaku jedan, tj.
tr max = t°, (3.9)
U sve tri formule, vrijednost volumetrijskog toplotnog kapaciteta C m treba izračunati za temperaturu tla t° koristeći formulu (3.10).
C 1 m = 1/W, (3.10)
Temperatura tla u sloju sezonskog odmrzavanja može se odrediti i proračunom, uzimajući u obzir da je promjena temperature u ovom sloju prilično precizno aproksimirana linearnom ovisnošću na sljedećim temperaturnim gradijentima (tablica 3.1).
Izračunavši po jednoj od formula (3.8) – (3.9) temperaturu tla na nivou VGM, tj. stavljajući Z=0 u formule, zatim pomoću tabele 3.1 određujemo temperaturu tla na datoj dubini u sloju sezonskog odmrzavanja. U najvišim slojevima tla, do približno 1 m od površine, priroda temperaturnih fluktuacija je vrlo složena.
Tabela 3.1
Gradijent temperature u sloju sezonskog odmrzavanja na dubini ispod 1 m od površine tla
Bilješka. Predznak gradijenta je prikazan u smjeru prema dnevnoj površini.
Da biste dobili procijenjenu temperaturu tla u metarskom sloju od površine, možete postupiti na sljedeći način. Izračunajte temperaturu na dubini od 1 m i temperaturu dnevne površine tla, a zatim interpolacijom iz ove dvije vrijednosti odredite temperaturu na datoj dubini.
Temperatura na površini tla t p u hladnom godišnjem dobu može se uzeti jednakom temperaturi vazduha. IN ljetni period:
t p = 2+1,15 t c, (3,11)
gdje je t p temperatura površine u stepenima.
t in – temperatura vazduha u stepenima.
Temperatura tla u zoni permafrosta koja se ne spaja izračunava se drugačije nego kod spajanja. U praksi možemo pretpostaviti da će temperatura na nivou VGM biti jednaka 0°C tokom cijele godine. Projektna temperatura Permafrost tlo na datoj dubini može se odrediti interpolacijom, pod pretpostavkom da se mijenja na dubini prema linearnom zakonu od t° na dubini od 10 m do 0°C na dubini VGM. Temperatura u otopljenom sloju ht može se uzeti od 0,5 do 1,5°C.
U sloju sezonskog smrzavanja h p temperatura tla se može izračunati na isti način kao i za sloj sezonskog odmrzavanja spojene zone permafrosta, tj. u sloju h p – 1 m duž temperaturnog gradijenta (tabela 3.1), uzimajući u obzir temperaturu na dubini h p jednaku 0°C u hladnoj sezoni i 1°C u ljetno vrijeme. U gornjem metarskom sloju tla, temperatura se određuje interpolacijom između temperature na dubini od 1 m i temperature na površini.
Da biste izračunali koje vrijednosti dostiže pritisak unutar Zemlje, uzrokovan težinom stijena koje čine različite školjke, morate znati gustinu stijena na svim dubinama i veličinu sile gravitacije također uopće. dubine do centra.
Kao što smo vidjeli, gustina stijena raste sa dubinom, iako neravnomjerno. Od 2,5 na površini dostiže 3,4 na dubini od oko 100 km i do 6.0 na nivou 2900 km ispod površine. Ovde, na granici jezgra, primećuje se skok vrednosti gustine: ona odmah dostiže vrednost od 9,5 (približno), a zatim ponovo raste ravnomerno, dostižući 12,5 u centru jezgra (prema M. S. Molodensky, 1955. ) (vidi sliku 8).
Rice. 8. Promjena gustine unutar Zemlje.
Što se tiče gravitacije, o njoj se može reći sljedeće. Gravitacija je sila kojom Zemlja privlači sva tijela prema sebi. Pod utjecajem ove sile tijela koja su u slobodnom stanju (na primjer, u zraku) padaju na Zemlju, odnosno kreću se prema središtu Zemlje, postepeno ubrzavajući, odnosno primajući "ubrzanje". Veličina "ubrzanja gravitacije" se može izračunati. Na površini Zemlje, ubrzanje zbog gravitacije je približno 9,8 m/sec 2; u dubinama Zemlje prvo se lagano povećava, dostižući maksimum blizu površine jezgra, a zatim brzo pada, dostižući nulu u centru Zemlje (slika 9). To je razumljivo: tačku koja se nalazi u središtu globusa privlače svi dijelovi koji je okružuju, istom silom duž svih polumjera, i na kraju će rezultanta biti jednaka nuli.
Rice. 9. Promjena ubrzanja gravitacije unutar Zemlje.
Sa ovim podacima možemo izračunati težinu kamenog stuba sa poprečnim presekom od 1 kvadratnog metra. centimetar, a dužina jednaka poluprečniku Zemlje ili bilo kojeg njenog dijela. To će biti pritisak koji vrši težina stijena iznad njih na osnovnoj platformi (1 sq. cm)u dubinama Zemlje. Proračuni dovode do sljedećih brojki: na "dno" zemljine kore, tj. na dnu sijaličke ljuske (na dubini od 50 km) - oko 13 hiljada atmosfera, odnosno oko 13 tona po kvadratni centimetar; na granici jezgra - oko 1,4 miliona atmosfera; u centru Zemlje - oko 3 miliona atmosfera (slika 10). Tri miliona atmosfera je otprilike tri hiljade tona po kvadratnom centimetru. Ovo je ogroman iznos. Nijedna laboratorija još nije uspjela postići takve pritiske.
Rice. 10. Promjene tlaka unutar Zemlje.
Pređimo na temperaturu. Prema mjerenjima u bušotinama, kao iu rudnicima, utvrđeno je da temperatura raste sa dubinom, rastući za otprilike 3° na svakih 100 metara. Slična stopa rasta temperature održava se svuda, na svim kontinentima, ali samo u vanjskim dijelovima Zemlje, blizu same njene površine. Sa dubinom, veličina "geotermalnog gradijenta" (geotermalni gradijent je promjena temperature u stepenima po centimetru) opada. Proračuni zasnovani na toplotnoj provodljivosti stijena pokazuju da geotermalni gradijent poznat za vanjske dijelove zemaljske kugle ne traje duže od prvih 20 km; U nastavku se povećanje temperature primjetno usporava. Malo je vjerovatno da će temperatura u bazi sijalične membrane biti iznad 900°; na dubini od 100 km - oko 1500°; dalje se njegov rast još više usporava. Što se tiče centralnih dijelova Zemlje, posebno jezgra, vrlo je teško išta sa sigurnošću dati o njima. Stručnjaci koji su proučavali ovo pitanje vjeruju da se unutrašnjost Zemlje zagrije ne više od 2-3 hiljade stepeni (slika 11).
Rice. 11. Promjene temperature unutar Zemlje.
Može biti zanimljivo podsjetiti se radi poređenja da se u centru Sunca temperatura procjenjuje na 1 milion stepeni, a na površini Sunca - oko 6000°. Žarnica zapaljene električne sijalice zagrijana je na 3000°.
Dostupni su zanimljivi podaci o pitanju izvora toplote i toplotnog režima zemaljske kugle. Nekada se verovalo da Zemlja zadržava „primordijalnu“ toplotu koju joj je „naslijedilo“ Sunce i da je postepeno gubi, hladeći se i smanjujući zapreminu. Otkriće radioaktivnih elemenata promijenilo je prethodne ideje. Ispostavilo se da stene koje čine zemljinu koru sadrže radioaktivne elemente koji spontano i kontinuirano emituju toplotu. Količina ove toplote se procjenjuje na otprilike 6 milionitih dijelova male kalorije po 1 kubnom centimetru stijene godišnje, a kako bi se pokrila cjelokupna potrošnja toplote koja se emitira zemljine površine u kosmički prostor, potrebno je da ista elementarna kocka stijene godišnje oslobodi samo tri desetmilioniti dio male kalorije. Drugim riječima, nema razloga vjerovati da se globus hladi. Naprotiv, može se zagrijati. Na osnovu toga u poslednjih godina predložene su nove hipoteze za razvoj zemljine kore i porijeklo pokreta koje ona doživljava.
S obzirom na prisustvo visokih temperatura u utrobi Zemlje, imamo pravo postaviti sljedeće pitanje: u kakvom su fizičkom (“agregatnom”) stanju unutrašnji dijelovi Zemlje? U čvrstom ili tekućem, ili možda gasovitom?
Najnoviju verziju, odnosno ideja o gasovitom stanju supstance unutar Zemlje mogu se odmah odbaciti. Da bi se minerali koji sačinjavaju Zemlju pretvorili u gas, potrebna je mnogo viša temperatura od dozvoljene, sudeći prema gore navedenim podacima.
Ali kamenje može završiti u tečnom stanju. Poznato je, na primjer, da se "kisele" stijene tope na 1000°, "bazične" na 1000-1200°, a "ultrabazične" na 1300-1400°. To znači da već na dubini od 100–130 km kamenje bi se moralo istopiti. Ali postoji vrlo visok pritisak, a pritisak povećava tačku topljenja. Čiji će uticaj biti veći: visoka temperatura ili visoki pritisak?
Ovdje se opet trebamo obratiti na pomoć seizmičkih opažanja. Uzdužni i poprečni valovi slobodno prolaze kroz sve Zemljine ljuske, zatvorene između Zemljine površine i granice jezgra; stoga se svuda ovdje supstanca ponaša kao čvrsta supstanca. Ovaj zaključak je u skladu sa zaključkom astronoma i geofizičara, koji su pokazali da je tvrdoća Zemlje u cjelini bliska tvrdoći čelika. Prema proračunima V. F. Bonchkovskog, tvrdoća Zemlje procjenjuje se na 12 10 11 dina po kvadratnom centimetru, što je četiri puta više od tvrdoće granita.
Dakle, ukupnost modernih podataka sugerira da se sve ljuske Zemlje (osim njenog jezgra!) treba smatrati u čvrstom stanju. Tekuće stanje materije može se pretpostaviti samo za potpuno beznačajna područja u debljini zemljine kore, sa kojima su vulkani direktno povezani.
Dinamika promjena zimskih (2012-13) temperatura tla na dubini od 130 centimetara ispod kuće (ispod unutrašnje ivice temelja), kao i na nivou tla i temperature vode koja dolazi iz bunara je prikazana. objavljeno ovdje. Sve je to na usponu koji dolazi iz bunara.Grafikon se nalazi na dnu članka.
Dacha (na granici Nove Moskve i Kaluške regije) je zima, povremeno se posjećuje (2-4 puta mjesečno nekoliko dana).
Slijep prostor i podrum kuće nisu izolovani, od jeseni su prekriveni termoizolacionim čepovima (10 cm pene). Gubitak topline sa verande na koju izlazi vodnjak promijenio se u januaru. Vidi napomenu 10.
Mjerenja na dubini od 130 cm vrše Xital GSM sistem (), diskretno - 0,5*C, dodatno. greška - oko 0,3*C.
Senzor je ugrađen u HDPE cijev od 20 mm zavarenu odozdo blizu uspona, (sa vani toplinska izolacija uspona, ali unutar cijevi od 110 mm).
Osa apscisa prikazuje datume, a osa ordinata pokazuje temperature.
Napomena 1:
Pratiću i temperaturu vode u bunaru, kao iu prizemlju ispod kuće, odmah na uzlaznom vodu bez vode, ali tek po dolasku. Greška je oko +-0,6*C.
Napomena 2:
Temperatura na nivou tla ispod kuce, kod uspona za vodu, u nedostatku ljudi i vode, pala je na minus 5*C. To sugerira da nisam uzalud napravio sistem - Usput, termostat koji je pokazivao -5 * C je došao iz ovog sistema (RT-12-16).
Napomena 3:
Temperaturu vode „u bunaru” meri isti senzor (takođe u napomeni 2) kao i „u nivou zemlje” - stoji direktno na uzlaznom vodu ispod toplotne izolacije, blizu uzlaznog voda u nivou tla. Ova dva mjerenja se vrše u različitim vremenskim trenucima. “Na nivou tla” - prije pumpanja vode u uspon i "u bunar" - nakon pumpanja približno 50 litara pola sata sa pauzama.
Napomena 4:
Temperatura vode u bunaru je možda donekle podcijenjena, jer... Ne mogu da tražim ovu prokletu asimptotu beskonačno pumpajući vodu (moju)... Igram najbolje što mogu.
Napomena 5: Nije relevantno, brisano.
Napomena 6:
Greška u snimanju ulične temperature je približno +-(3-7)*C.
Napomena 7:
Brzina hlađenja vode na nivou tla (bez uključivanja pumpe) je približno 1-2*C na sat (ovo je na minus 5*C na nivou tla).
Napomena 8:
Zaboravio sam da opišem kako je uređen i izolovan moj podzemni vodnjak. PND-32 je opremljen sa dvije izolacijske čarape ukupne dužine 2 cm. debljine (naizgled pjenasti polietilen), sve se to ubacuje u 110mm kanalizaciona cijev i tu se zapjeni do dubine od 130cm. Istina, budući da PND-32 nije išao u središte 110. cijevi, kao i da se u njegovoj sredini masa obične pjene možda neće dugo stvrdnuti, pa se stoga neće pretvoriti u izolaciju, onda snažno sumnjam u kvalitetu takva dodatna izolacija..Vjerovatno bi bilo bolje koristiti dvokomponentnu pjenu za cije sam postojanje tek kasnije saznao...
Napomena 9:
Skrećem pažnju čitaocima na mjerenje temperature „U nivou zemlje“ od 12.01.2013. i od 18.01.2013 Ovdje je, po mom mišljenju, vrijednost od +0,3*C primjetno viša od očekivane. Mislim da je to posljedica akcije „Popunjavanje baze snijegom u podnožju u blizini vodostaja“, izvedene 31.12.2012.
Napomena 10:
Od 12. januara do 3. februara napravio sam dodatnu izolaciju verande, gdje ide podzemni uspon.
Kao rezultat toga, prema grubim procjenama, gubitak topline verande smanjen je sa 100 W/m2. sprata na oko 50 (ovo je na minus 20*C vani).
To se odrazilo na grafikonima. Pogledajte temperaturu prizemlja 9. februara: +1,4*C i 16. februara: +1,1 - tako visoke temperature još nije bilo od početka prave zime.
I još nešto: od 4. do 16. februara, prvi put u dvije zime, od nedjelje do petka, bojler nije bio uključen da bi održao zadatu minimalnu temperaturu jer nije dostigao ovaj minimum...
Napomena 11:
Kao što sam obećao (zbog „reda“ i završetka godišnjeg ciklusa), periodično ću objavljivati temperature tokom ljeta. Ali - ne u rasporedu, da ne bi "zasjenili" zimu, već ovdje, u Note-11.
11. maja 2013
Nakon 3 sedmice ventilacije, otvori su zatvoreni do jeseni kako bi se izbjegla kondenzacija.
13. maja 2013(napolju je već nedelju dana +25-30*C):
- ispod kuće u prizemlju +10,5*C,
- ispod kuće na dubini od 130 cm. +6*S,
12. juna 2013.:
- ispod kuće u prizemlju +14,5*C,
- ispod kuće na dubini od 130 cm. +10*S.
- voda u bunaru sa dubine od 25m nije veća od +8*C.
26. juna 2013.:
- ispod kuće u prizemlju +16*C,
- ispod kuće na dubini od 130 cm. +11*S.
- voda u bunaru sa dubine od 25m nije veća od +9,3*C.
19. avgusta 2013:
- ispod kuće u prizemlju +15,5*C,
- ispod kuće na dubini od 130 cm. +13,5*S.
- voda u bunaru sa dubine od 25m nije veća od +9,0*C.
28. septembra 2013.:
- ispod kuće u prizemlju +10,3*C,
- ispod kuće na dubini od 130 cm. +12*S.
- voda u bunar sa dubine od 25m = +8,0*C.
26. oktobra 2013:
- ispod kuće u prizemlju +8,5*C,
- ispod kuće na dubini od 130 cm. +9,5*S.
- voda u bunar sa dubine od 25m nije veća od +7,5*C.
16. novembra 2013:
- ispod kuće u prizemlju +7,5*C,
- ispod kuće na dubini od 130 cm. +9,0*S.
- voda u bunar sa dubine od 25m +7,5*C.
20. februar 2014:
Ovo je vjerovatno poslednji zapis U ovom članku.
Cijelu zimu stalno živimo u kući, nema smisla ponavljati prošlogodišnja mjerenja, tako da postoje samo dva značajna broja:
- minimalna temperatura ispod kuće u nivou tla tokom najhladnijih mrazeva (-20 - -30*C) nedelju dana nakon njihovog početka, više puta je padala ispod +0,5*C. U ovim trenucima mi je išlo