भूतापीय तापन और शीतलन प्रणालियों के बारे में दस मिथक। पृथ्वी की गहराई का तापमान

एक ऐसे घर की कल्पना करें जिसे हमेशा आरामदायक तापमान पर रखा जाए, जिसमें कोई हीटिंग या कूलिंग सिस्टम न हो। यह प्रणाली कुशलता से काम करती है, लेकिन इसके लिए जटिल रखरखाव या मालिकों से विशेष ज्ञान की आवश्यकता नहीं होती है।

हवा ताज़ा है, आप पक्षियों की चहचहाहट सुन सकते हैं और हवा पेड़ों पर पत्तों के साथ खेल रही है। घर को धरती से ऊर्जा मिलती है, जैसे पत्ते जड़ों से ऊर्जा प्राप्त करते हैं। एक अद्भुत तस्वीर, है ना?

जियोथर्मल हीटिंग और कूलिंग सिस्टम इस दृष्टिकोण को वास्तविकता बनाते हैं। एक भूतापीय एचवीएसी (हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग) प्रणाली सर्दियों में हीटिंग और गर्मियों में ठंडक प्रदान करने के लिए जमीन के तापमान का उपयोग करती है।

जियोथर्मल हीटिंग और कूलिंग कैसे काम करती है

परिवेश का तापमान मौसम के साथ बदलता है, लेकिन पृथ्वी के इन्सुलेशन गुणों के कारण भूमिगत तापमान में उतना बदलाव नहीं होता है। 1.5-2 मीटर की गहराई पर तापमान पूरे वर्ष अपेक्षाकृत स्थिर रहता है। एक भूतापीय प्रणाली में आम तौर पर आंतरिक उपचार उपकरण, एक भूमिगत पाइप प्रणाली जिसे भूमिगत लूप कहा जाता है, और/या पानी को प्रसारित करने के लिए एक पंप शामिल होता है। यह प्रणाली "स्वच्छ और मुक्त" ऊर्जा प्रदान करने के लिए पृथ्वी के निरंतर तापमान का उपयोग करती है।

(भू-तापीय एनवीसी प्रणाली की अवधारणा को "भूतापीय ऊर्जा" के साथ भ्रमित न करें - एक प्रक्रिया जिसमें जमीन में उच्च तापमान से सीधे बिजली का उत्पादन किया जाता है। उत्तरार्द्ध एक अलग प्रकार के उपकरण और विभिन्न प्रक्रियाओं का उपयोग करता है, जिसका उद्देश्य आमतौर पर होता है पानी को क्वथनांक तक गर्म करना।)

भूमिगत लूप बनाने वाले पाइप आमतौर पर पॉलीथीन से बने होते हैं और इलाके के आधार पर क्षैतिज या लंबवत रूप से भूमिगत स्थापित किए जा सकते हैं। यदि जलभृत पहुंच योग्य है, तो इंजीनियर भूजल में कुआं खोदकर एक "ओपन लूप" प्रणाली डिजाइन कर सकते हैं। पानी को बाहर पंप किया जाता है, हीट एक्सचेंजर के माध्यम से पारित किया जाता है, और फिर "पुनः इंजेक्शन" के माध्यम से उसी जलभृत में पुनः प्रवाहित किया जाता है।

सर्दियों में, भूमिगत लूप से गुजरने वाला पानी पृथ्वी की गर्मी को अवशोषित कर लेता है। आंतरिक उपकरण तापमान को और बढ़ाते हैं और इसे पूरी इमारत में वितरित करते हैं। यह विपरीत दिशा में काम करने वाले एयर कंडीशनर की तरह है। गर्मियों के दौरान, एक भूतापीय एचवीएसी प्रणाली इमारत से उच्च तापमान वाला पानी खींचती है और इसे भूमिगत लूप/पंप के माध्यम से पुन: इंजेक्शन कुएं तक ले जाती है, जहां पानी ठंडी जमीन/जलभृत में बह जाता है।

पारंपरिक हीटिंग और शीतलन प्रणालियों के विपरीत, भूतापीय एचवीएसी सिस्टम गर्मी उत्पन्न करने के लिए जीवाश्म ईंधन का उपयोग नहीं करते हैं। वे बस जमीन से गर्मी लेते हैं। आमतौर पर बिजली का उपयोग केवल पंखे, कंप्रेसर और पंप को चलाने के लिए किया जाता है।

भूतापीय शीतलन और तापन प्रणाली में तीन मुख्य घटक होते हैं: ताप पंप, ताप विनिमय द्रव (खुला-लूप या बंद-लूप सिस्टम), और वायु आपूर्ति प्रणाली (पाइपिंग सिस्टम)।

भूतापीय ताप पंपों के साथ-साथ अन्य सभी प्रकार के ताप पंपों के लिए, इस क्रिया (दक्षता) के लिए खर्च की गई ऊर्जा के लिए उनकी उपयोगी क्रिया का अनुपात मापा गया था। अधिकांश भूतापीय ताप पंप प्रणालियों की दक्षता 3.0 से 5.0 तक होती है। इसका मतलब यह है कि सिस्टम एक इकाई ऊर्जा को 3-5 इकाई ऊष्मा में परिवर्तित करता है।

भूतापीय प्रणालियों को उच्च रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। उचित रूप से स्थापित, जो बहुत महत्वपूर्ण है, एक भूमिगत लूप कई पीढ़ियों तक अच्छी तरह से काम कर सकता है। पंखे, कंप्रेसर और पंप को घर के अंदर रखा जाता है और बदलते मौसम की स्थिति से बचाया जाता है, इसलिए उनकी सेवा का जीवन कई वर्षों, अक्सर दशकों तक चल सकता है। नियमित आवधिक जांच, समय पर फिल्टर प्रतिस्थापन और वार्षिक कॉइल सफाई ही एकमात्र रखरखाव की आवश्यकता है।

भूतापीय एनवीसी प्रणालियों का उपयोग करने का अनुभव

जियोथर्मल एनवीसी सिस्टम का उपयोग पूरी दुनिया में 60 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है। वे प्रकृति के साथ काम करते हैं, उसके विरुद्ध नहीं, और वे ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करते हैं (जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, वे कम बिजली का उपयोग करते हैं क्योंकि वे पृथ्वी के निरंतर तापमान का लाभ उठाते हैं)।

बढ़ते हरित भवन आंदोलन के हिस्से के रूप में, जियोथर्मल एचवीएसी सिस्टम तेजी से पर्यावरण-अनुकूल घरों की विशेषता बन रहे हैं। पिछले वर्ष संयुक्त राज्य अमेरिका में निर्मित सभी घरों में से 20 प्रतिशत हिस्सा हरित परियोजनाओं का था। वॉल स्ट्रीट जर्नल के एक लेख में अनुमान लगाया गया है कि 2016 तक हरित भवन का बजट $36 बिलियन प्रति वर्ष से बढ़कर $114 बिलियन हो जाएगा। यह पूरे रियल एस्टेट बाजार का 30-40 फीसदी हिस्सा होगा.

लेकिन भूतापीय तापन और शीतलन के बारे में अधिकांश जानकारी पुराने आंकड़ों या अप्रमाणित मिथकों पर आधारित है।

भूतापीय एनवीसी प्रणालियों के बारे में मिथकों को तोड़ना

1. जियोथर्मल एनवीसी सिस्टम नवीकरणीय तकनीक नहीं हैं क्योंकि वे बिजली का उपयोग करते हैं।

तथ्य: जियोथर्मल एचवीएसी सिस्टम पांच यूनिट तक कूलिंग या हीटिंग का उत्पादन करने के लिए केवल एक यूनिट बिजली का उपयोग करते हैं।

2. भूतापीय एनवीसी प्रणालियों की तुलना में सौर ऊर्जा और पवन ऊर्जा अधिक अनुकूल नवीकरणीय प्रौद्योगिकियां हैं।

तथ्य: एक डॉलर में जियोथर्मल एचवीएसी सिस्टम उतने ही डॉलर में उत्पादित सौर या पवन ऊर्जा की तुलना में चार गुना अधिक किलोवाट-घंटे उत्पन्न करते हैं। बेशक, ये प्रौद्योगिकियाँ पर्यावरण के लिए एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती हैं, लेकिन एक भू-तापीय एनवीसी प्रणाली अक्सर पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने का सबसे प्रभावी और किफायती तरीका है।

3. एक भूतापीय एनवीसी प्रणाली को भूमिगत लूप पॉलीथीन पाइपों को समायोजित करने के लिए बहुत अधिक जगह की आवश्यकता होती है।

तथ्य: इलाके के आधार पर, भूमिगत लूप ऊर्ध्वाधर हो सकता है, जिसका अर्थ है कि कम सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है। यदि कोई सुलभ जलभृत है, तो केवल कुछ वर्ग फुट सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है। ध्यान दें कि हीट एक्सचेंजर से गुजरने के बाद पानी उसी जलभृत में लौट आता है जहां से इसे लिया गया था। इस प्रकार, पानी बहता नहीं है और जलभृत को प्रदूषित नहीं करता है।

4. एनवीके भूतापीय ताप पंप शोर करते हैं।

तथ्य: सिस्टम बहुत शांत हैं और पड़ोसियों को परेशान करने से बचने के लिए बाहर कोई उपकरण नहीं है।

5. भूतापीय प्रणालियाँ अंततः ख़राब हो जाती हैं।

तथ्य: भूमिगत लूप पीढ़ियों तक चल सकते हैं। हीट एक्सचेंज उपकरण आम तौर पर दशकों तक चलते हैं क्योंकि यह घर के अंदर सुरक्षित होते हैं। जब उपकरण बदलने का समय आता है, तो प्रतिस्थापन लागत एक नई भूतापीय प्रणाली की तुलना में बहुत कम होती है क्योंकि भूमिगत लूप और कुआं सबसे महंगे हिस्से होते हैं। नए तकनीकी समाधान जमीन में गर्मी बनाए रखने की समस्या को खत्म करते हैं, जिससे सिस्टम असीमित मात्रा में तापमान का आदान-प्रदान कर सकता है। अतीत में मिसाइज्ड सिस्टम के ऐसे मामले सामने आए हैं जो वास्तव में जमीन को इस हद तक गर्म या कम ठंडा कर देते हैं कि सिस्टम को संचालित करने के लिए आवश्यक तापमान अंतर नहीं रह जाता है।

6. जियोथर्मल एनवीसी सिस्टम केवल हीटिंग के लिए काम करते हैं।

तथ्य: वे शीतलन के लिए उतनी ही कुशलता से काम करते हैं और उन्हें इस तरह से डिज़ाइन किया जा सकता है कि अतिरिक्त बैकअप ताप स्रोत की कोई आवश्यकता नहीं है। हालाँकि कुछ ग्राहक निर्णय लेते हैं कि सबसे ठंडे समय के लिए एक छोटा बैकअप सिस्टम रखना अधिक लागत प्रभावी है। इसका मतलब है कि उनका भूमिगत लूप छोटा होगा और इसलिए सस्ता होगा।

7. जियोथर्मल एचवीएसी सिस्टम एक साथ घरेलू उद्देश्यों के लिए पानी गर्म नहीं कर सकते, पूल में पानी गर्म नहीं कर सकते और घर को गर्म नहीं कर सकते।

तथ्य: सिस्टम को एक साथ कई कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है।

8. जियोथर्मल एनवीसी सिस्टम रेफ्रिजरेंट्स से पृथ्वी को प्रदूषित करते हैं।

तथ्य: अधिकांश प्रणालियाँ लूप में केवल पानी का उपयोग करती हैं।

9. जियोथर्मल एनवीसी सिस्टम बहुत अधिक पानी का उपयोग करते हैं।

तथ्य: भूतापीय प्रणालियाँ वास्तव में पानी का उपयोग नहीं करती हैं। यदि भूजल का उपयोग तापमान के आदान-प्रदान के लिए किया जाता है, तो सारा पानी उसी जलभृत में वापस आ जाता है। वास्तव में अतीत में कुछ ऐसी प्रणालियाँ उपयोग की जाती थीं जो हीट एक्सचेंजर से गुजरने के बाद पानी को बर्बाद कर देती थीं, लेकिन आज ऐसी प्रणालियों का उपयोग शायद ही किया जाता है। यदि आप इस मुद्दे को व्यावसायिक दृष्टिकोण से देखें, तो भूतापीय एनवीसी प्रणालियाँ वास्तव में लाखों लीटर पानी बचाती हैं जो पारंपरिक प्रणालियों में वाष्पित हो जाएगा।

10. जियोथर्मल एनवीसी तकनीक राज्य और क्षेत्रीय कर प्रोत्साहन के बिना वित्तीय रूप से संभव नहीं है।

तथ्य: राज्य और क्षेत्रीय प्रोत्साहन आम तौर पर भू-तापीय प्रणाली की कुल लागत का 30 से 60 प्रतिशत तक होते हैं, जो अक्सर प्रारंभिक कीमत को पारंपरिक उपकरणों के लगभग समान स्तर तक ला सकता है। मानक एचवीएसी वायु प्रणालियों की लागत लगभग $3,000 प्रति टन गर्मी या ठंड है (घर आमतौर पर एक से पांच टन का उपयोग करते हैं)। जियोथर्मल एनवीसी सिस्टम की कीमत लगभग $5,000 प्रति टन से लेकर 8,000-9,000 तक होती है। हालाँकि, नई स्थापना विधियाँ पारंपरिक प्रणालियों की कीमतों के बराबर लागत को काफी कम कर देती हैं।

लागत में कटौती सार्वजनिक या व्यावसायिक उपयोग के लिए उपकरणों पर छूट, या आवासीय प्रकृति के बड़े ऑर्डर (विशेषकर बॉश, कैरियर और ट्रैन जैसे बड़े ब्रांडों से) के माध्यम से भी प्राप्त की जा सकती है। पंप और रीइंजेक्शन वेल का उपयोग करके खुले लूप को स्थापित करना बंद लूप सिस्टम की तुलना में सस्ता होता है।

सामग्री के आधार पर:energyblog.nationalgeographic.com

तापमान क्षेत्रों का मॉडल तैयार करने और अन्य गणनाओं के लिए, दी गई गहराई पर मिट्टी का तापमान जानना आवश्यक है।

गहराई पर मिट्टी का तापमान निकास मिट्टी-गहराई थर्मामीटर का उपयोग करके मापा जाता है। ये योजनाबद्ध अध्ययन हैं जो मौसम विज्ञान केंद्रों द्वारा नियमित रूप से किए जाते हैं। अनुसंधान डेटा जलवायु एटलस और नियामक दस्तावेज़ीकरण के आधार के रूप में कार्य करता है।

किसी दी गई गहराई पर मिट्टी का तापमान प्राप्त करने के लिए, उदाहरण के लिए, आप दो सरल तरीकों को आज़मा सकते हैं। दोनों विधियों में संदर्भ पुस्तकों का उपयोग शामिल है:

1. तापमान के अनुमानित निर्धारण के लिए, आप दस्तावेज़ TsPI-22 का उपयोग कर सकते हैं। "पाइपलाइनों द्वारा रेलवे का संक्रमण।" यहां, पाइपलाइनों की थर्मल इंजीनियरिंग गणना के लिए पद्धति के ढांचे के भीतर, तालिका 1 दी गई है, जहां कुछ जलवायु क्षेत्रों के लिए माप की गहराई के आधार पर मिट्टी के तापमान के मान दिए गए हैं। मैं यह तालिका यहां नीचे प्रस्तुत कर रहा हूं।

तालिका नंबर एक

1. यूएसएसआर काल से "गैस उद्योग कार्यकर्ता की मदद के लिए" स्रोत से विभिन्न गहराई पर मिट्टी के तापमान की तालिका

कुछ शहरों के लिए मानक हिमीकरण गहराई:

मिट्टी के जमने की गहराई मिट्टी के प्रकार पर निर्भर करती है:

मुझे लगता है कि सबसे आसान विकल्प उपरोक्त संदर्भ डेटा का उपयोग करना और फिर इंटरपोलेट करना है।

ज़मीन के तापमान का उपयोग करके सटीक गणना के लिए सबसे विश्वसनीय विकल्प मौसम विज्ञान सेवाओं से डेटा का उपयोग करना है। कुछ ऑनलाइन निर्देशिकाएँ मौसम संबंधी सेवाओं के आधार पर संचालित होती हैं। उदाहरण के लिए, http://www.atlas-yakutia.ru/।

यहां आपको बस एक बस्ती, मिट्टी के प्रकार का चयन करना होगा, और आप मिट्टी का तापमान मानचित्र या उसका डेटा सारणीबद्ध रूप में प्राप्त कर सकते हैं। सिद्धांत रूप में, यह सुविधाजनक है, लेकिन ऐसा लगता है कि इस संसाधन का भुगतान किया जाता है।

यदि आप दी गई गहराई पर मिट्टी का तापमान निर्धारित करने के अन्य तरीके जानते हैं, तो कृपया टिप्पणियाँ लिखें।

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प्रस्तावना के बजाय.
स्मार्ट और मैत्रीपूर्ण लोगों ने मुझे बताया कि इस मामले का मूल्यांकन केवल गैर-स्थिर सेटिंग में किया जाना चाहिए, पृथ्वी की विशाल तापीय जड़ता के कारण, और तापमान परिवर्तन की वार्षिक व्यवस्था को ध्यान में रखना चाहिए। पूरा किया गया उदाहरण एक स्थिर तापीय क्षेत्र के लिए हल किया गया था, इसलिए इसमें स्पष्ट रूप से गलत परिणाम हैं, इसलिए इसे स्थिर मोड में तापमान वितरण को दर्शाने वाली बड़ी संख्या में सरलीकरण के साथ किसी प्रकार के आदर्श मॉडल के रूप में ही माना जाना चाहिए। तो, जैसा कि वे कहते हैं, कोई भी संयोग शुद्ध संयोग है...

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हमेशा की तरह, मैं स्वीकृत थर्मल चालकता और सामग्रियों की मोटाई के बारे में बहुत कुछ नहीं बताऊंगा, मैं खुद को केवल कुछ का वर्णन करने तक ही सीमित रखूंगा, हम मानते हैं कि अन्य तत्व वास्तविक संरचनाओं के जितना संभव हो उतना करीब हैं - थर्मोफिजिकल विशेषताओं को सौंपा गया है सही ढंग से, और सामग्रियों की मोटाई निर्माण अभ्यास के वास्तविक मामलों के लिए पर्याप्त है। लेख का उद्देश्य विभिन्न परिस्थितियों में बिल्डिंग-ग्राउंड सीमा पर तापमान वितरण की एक रूपरेखा समझ प्राप्त करना है।

क्या कहा जाना चाहिए इसके बारे में थोड़ा। इस उदाहरण में गणना की गई योजनाओं में 3 तापमान सीमाएं हैं, पहली गर्म इमारत के परिसर की आंतरिक हवा +20 डिग्री सेल्सियस है, दूसरी बाहरी हवा -10 डिग्री सेल्सियस (-28 डिग्री सेल्सियस) है, और तीसरी है एक निश्चित गहराई पर मिट्टी की मोटाई में तापमान, जिस पर यह एक निश्चित स्थिर मूल्य के आसपास उतार-चढ़ाव करता है। इस उदाहरण में, इस गहराई का मान 8 मीटर और तापमान +10 o C माना गया है। यहां कोई तीसरी सीमा के स्वीकृत मापदंडों के संबंध में मुझसे बहस कर सकता है, लेकिन सटीक मूल्यों के बारे में कोई विवाद नहीं है। इस आलेख का उद्देश्य, जिस प्रकार प्राप्त परिणाम विशेष रूप से सटीक होने का दावा नहीं करते हैं और उन्हें किसी विशिष्ट डिज़ाइन मामले से जोड़ा जा सकता है। मैं दोहराता हूं, कार्य तापमान वितरण की एक मौलिक, रूपरेखा समझ प्राप्त करना है, और इस मुद्दे पर कुछ स्थापित विचारों का परीक्षण करना है।

अब सीधे मुद्दे पर आते हैं. तो ये वो बिंदु हैं जिनका परीक्षण करने की आवश्यकता है।
1. गर्म इमारत के नीचे की मिट्टी का तापमान सकारात्मक होता है।
2. मिट्टी के जमने की मानक गहराई (यह एक कथन से अधिक एक प्रश्न है)। क्या भूवैज्ञानिक रिपोर्टों में ठंड पर डेटा प्रदान करते समय जमीन के बर्फ के आवरण को ध्यान में रखा जाता है, क्योंकि एक नियम के रूप में, घर के आसपास के क्षेत्र को बर्फ से साफ किया जाता है, रास्ते, फुटपाथ, अंधे क्षेत्र, पार्किंग आदि को साफ किया जाता है?

मिट्टी का जमना समय के साथ एक प्रक्रिया है, इसलिए गणना के लिए हम बाहरी तापमान को सबसे ठंडे महीने के औसत तापमान -10 डिग्री सेल्सियस के बराबर लेंगे। हम पूरी गहराई के लिए कम लैम्ब्डा = 1 के साथ मिट्टी लेंगे।

चित्र .1। गणना योजना.

अंक 2। तापमान पृथक्करण। बर्फ आवरण के बिना योजना.

सामान्य तौर पर, इमारत के नीचे जमीन का तापमान सकारात्मक होता है। अधिकतम भवन के केंद्र के करीब हैं, न्यूनतम बाहरी दीवारों की ओर हैं। क्षैतिज शून्य तापमान आइसोलिन केवल क्षैतिज तल पर गर्म कमरे के प्रक्षेपण को छूता है।
इमारत से दूर मिट्टी का जमना (यानी, नकारात्मक तापमान तक पहुंचना) ~2.4 मीटर की गहराई पर होता है, जो सशर्त रूप से चयनित क्षेत्र (1.4-1.6 मीटर) के लिए मानक मूल्य से अधिक है।

अब लैम्ब्डा 0.3 के साथ 400 मिमी मध्यम-घनत्व वाली बर्फ डालें।

चित्र 3. तापमान पृथक्करण। 400 मिमी बर्फ कवर के साथ योजना।

सकारात्मक तापमान के आइसोलाइन नकारात्मक तापमान को बाहर की ओर विस्थापित कर देते हैं; इमारत के नीचे केवल सकारात्मक तापमान होते हैं।
बर्फ के आवरण के नीचे जमीन का जमना ~1.2 मीटर (-0.4 मीटर बर्फ = 0.8 मीटर जमीन का जमना) है। बर्फ "कंबल" ठंड की गहराई को काफी कम कर देता है (लगभग 3 गुना)।
जाहिरा तौर पर बर्फ के आवरण की उपस्थिति, इसकी ऊंचाई और संघनन की डिग्री एक स्थिर मूल्य नहीं है, इसलिए औसत ठंड की गहराई 2 योजनाओं से प्राप्त परिणामों की सीमा में है, (2.4 + 0.8) * 0.5 = 1.6 मीटर, जो मेल खाती है मानक मान तक.

अब देखते हैं कि क्या होता है यदि भयंकर पाला (-28 डिग्री सेल्सियस) पड़ता है और थर्मल क्षेत्र को स्थिर करने के लिए पर्याप्त समय तक रहता है, जबकि इमारत के चारों ओर कोई बर्फ का आवरण नहीं होता है।

चित्र.4. -28 पर योजनाहे बिना बर्फ के आवरण के।

नकारात्मक तापमान इमारत के नीचे रेंगता है, सकारात्मक तापमान गर्म कमरे के फर्श पर दब जाता है। नींव के क्षेत्र में मिट्टी जम जाती है। इमारत से कुछ दूरी पर मिट्टी ~4.7 मीटर तक जम जाती है।

पिछले ब्लॉग पोस्ट देखें.

किरिल डिग्टिएरेव, शोधकर्ता, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी। एम. वी. लोमोनोसोव।

हाइड्रोकार्बन से समृद्ध हमारे देश में, भूतापीय ऊर्जा एक प्रकार का विदेशी संसाधन है, जो वर्तमान स्थिति को देखते हुए, तेल और गैस के साथ प्रतिस्पर्धा करने की संभावना नहीं है। हालाँकि, इस वैकल्पिक प्रकार की ऊर्जा का उपयोग लगभग हर जगह और काफी प्रभावी ढंग से किया जा सकता है।

इगोर कॉन्स्टेंटिनोव द्वारा फोटो।

गहराई के साथ मिट्टी के तापमान में परिवर्तन।

तापीय जल और उनमें गहराई के साथ समाहित सूखी चट्टानों के तापमान में वृद्धि।

विभिन्न क्षेत्रों में गहराई के साथ तापमान में परिवर्तन होता है।

आइसलैंडिक ज्वालामुखी आईजफजल्लाजोकुल का विस्फोट पृथ्वी के आंत्र से शक्तिशाली ताप प्रवाह के साथ सक्रिय टेक्टोनिक और ज्वालामुखीय क्षेत्रों में होने वाली हिंसक ज्वालामुखी प्रक्रियाओं का एक उदाहरण है।

देश के अनुसार भूतापीय विद्युत संयंत्रों की स्थापित क्षमता, मेगावाट।

पूरे रूस में भू-तापीय संसाधनों का वितरण। विशेषज्ञों के अनुसार भूतापीय ऊर्जा भंडार, जैविक जीवाश्म ईंधन के ऊर्जा भंडार से कई गुना अधिक है। जियोथर्मल एनर्जी सोसायटी के अनुसार।

भूतापीय ऊर्जा पृथ्वी के आंतरिक भाग की ऊष्मा है। यह गहराई में उत्पन्न होता है और विभिन्न रूपों और विभिन्न तीव्रताओं के साथ पृथ्वी की सतह तक पहुंचता है।

मिट्टी की ऊपरी परतों का तापमान मुख्य रूप से बाहरी (बहिर्जात) कारकों - सौर रोशनी और हवा के तापमान पर निर्भर करता है। गर्मियों में और दिन के दौरान, मिट्टी कुछ गहराई तक गर्म हो जाती है, और सर्दियों में और रात में हवा के तापमान में बदलाव के बाद और कुछ देरी के साथ ठंडी हो जाती है जो गहराई के साथ बढ़ती है। हवा के तापमान में दैनिक उतार-चढ़ाव का प्रभाव कुछ से लेकर कई दस सेंटीमीटर की गहराई पर समाप्त होता है। मौसमी उतार-चढ़ाव मिट्टी की गहरी परतों को प्रभावित करते हैं - दसियों मीटर तक।

कुछ गहराई पर - दसियों से सैकड़ों मीटर तक - मिट्टी का तापमान स्थिर रहता है, जो पृथ्वी की सतह पर औसत वार्षिक वायु तापमान के बराबर होता है। आप काफी गहरी गुफा में जाकर इसे आसानी से सत्यापित कर सकते हैं।

जब किसी दिए गए क्षेत्र में औसत वार्षिक वायु तापमान शून्य से नीचे होता है, तो यह स्वयं को पर्माफ्रॉस्ट (अधिक सटीक रूप से, पर्माफ्रॉस्ट) के रूप में प्रकट करता है। पूर्वी साइबेरिया में, कुछ स्थानों पर साल भर जमी हुई मिट्टी की मोटाई, यानी मोटाई, 200-300 मीटर तक पहुँच जाती है।

एक निश्चित गहराई (मानचित्र पर प्रत्येक बिंदु के लिए अलग) से, सूर्य और वायुमंडल की क्रिया इतनी कमजोर हो जाती है कि अंतर्जात (आंतरिक) कारक पहले आते हैं और पृथ्वी का आंतरिक भाग अंदर से गर्म हो जाता है, जिससे तापमान बढ़ना शुरू हो जाता है गहराई के साथ.

पृथ्वी की गहरी परतों का गर्म होना मुख्य रूप से वहां स्थित रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय से जुड़ा है, हालांकि अन्य ताप स्रोतों को भी कहा जाता है, उदाहरण के लिए, पृथ्वी की पपड़ी और मेंटल की गहरी परतों में भौतिक रासायनिक, टेक्टोनिक प्रक्रियाएं। लेकिन कारण जो भी हो, चट्टानों और उनसे जुड़े तरल और गैसीय पदार्थों का तापमान गहराई के साथ बढ़ता है। खनिकों को इस घटना का सामना करना पड़ता है - गहरी खदानों में हमेशा गर्मी होती है। 1 किमी की गहराई पर, तीस डिग्री गर्मी सामान्य है, और गहराई पर तापमान और भी अधिक है।

पृथ्वी के आंतरिक भाग से पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाला ताप प्रवाह छोटा है - औसतन इसकी शक्ति 0.03-0.05 W/m2 है,
या लगभग 350 Wh/m2 प्रति वर्ष। सूर्य से गर्मी के प्रवाह और उसके द्वारा गर्म की गई हवा की पृष्ठभूमि के खिलाफ, यह एक ध्यान देने योग्य मूल्य है: सूर्य पृथ्वी की सतह के प्रत्येक वर्ग मीटर को सालाना लगभग 4000 kWh देता है, यानी 10,000 गुना अधिक (बेशक, यह है) औसतन, ध्रुवीय और भूमध्यरेखीय अक्षांशों के बीच एक विशाल प्रसार के साथ और अन्य जलवायु और मौसम कारकों पर निर्भर करता है)।

ग्रह के अधिकांश भाग में आंतरिक से सतह तक ताप प्रवाह की नगण्यता चट्टानों की कम तापीय चालकता और भूवैज्ञानिक संरचना की ख़ासियत से जुड़ी है। लेकिन कुछ अपवाद भी हैं - ऐसे स्थान जहां गर्मी का प्रवाह अधिक होता है। ये, सबसे पहले, टेक्टोनिक दोष, बढ़ी हुई भूकंपीय गतिविधि और ज्वालामुखी के क्षेत्र हैं, जहां पृथ्वी के आंतरिक भाग की ऊर्जा को एक आउटलेट मिलता है। ऐसे क्षेत्रों को स्थलमंडल की थर्मल विसंगतियों की विशेषता होती है; यहां पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाला ताप प्रवाह "सामान्य" से कई गुना अधिक शक्तिशाली हो सकता है। ज्वालामुखी विस्फोट और गर्म झरने इन क्षेत्रों में सतह पर भारी मात्रा में गर्मी लाते हैं।

ये वे क्षेत्र हैं जो भूतापीय ऊर्जा के विकास के लिए सबसे अनुकूल हैं। रूस के क्षेत्र में, ये हैं, सबसे पहले, कामचटका, कुरील द्वीप और काकेशस।

साथ ही, भूतापीय ऊर्जा का विकास लगभग हर जगह संभव है, क्योंकि गहराई के साथ तापमान में वृद्धि एक सार्वभौमिक घटना है, और कार्य गहराई से गर्मी को "निकालना" है, जैसे खनिज कच्चे माल को वहां से निकाला जाता है।

औसतन, प्रत्येक 100 मीटर पर गहराई के साथ तापमान 2.5-3 डिग्री सेल्सियस बढ़ जाता है। अलग-अलग गहराई पर स्थित दो बिंदुओं के बीच के तापमान अंतर और उनके बीच की गहराई के अंतर के अनुपात को भूतापीय प्रवणता कहा जाता है।

पारस्परिक मान भू-तापीय चरण या गहराई अंतराल है जिस पर तापमान 1 o C बढ़ जाता है।

ढाल जितनी अधिक होगी और, तदनुसार, चरण जितना निचला होगा, पृथ्वी की गहराई की गर्मी सतह के उतनी ही करीब आएगी और भूतापीय ऊर्जा के विकास के लिए यह क्षेत्र उतना ही अधिक आशाजनक होगा।

विभिन्न क्षेत्रों में, भूवैज्ञानिक संरचना और अन्य क्षेत्रीय और स्थानीय स्थितियों के आधार पर, गहराई के साथ तापमान वृद्धि की दर नाटकीय रूप से भिन्न हो सकती है। पृथ्वी के पैमाने पर, भूतापीय प्रवणताओं और चरणों के परिमाण में उतार-चढ़ाव 25 गुना तक पहुँच जाता है। उदाहरण के लिए, ओरेगॉन (यूएसए) में ढाल 150 डिग्री सेल्सियस प्रति 1 किमी है, और दक्षिण अफ्रीका में - 6 डिग्री सेल्सियस प्रति 1 किमी है।

प्रश्न यह है कि बड़ी गहराई - 5, 10 किमी या अधिक - पर तापमान कितना होता है? यदि प्रवृत्ति जारी रहती है, तो 10 किमी की गहराई पर तापमान औसतन लगभग 250-300 डिग्री सेल्सियस होना चाहिए। यह कमोबेश अति-गहरे कुओं में प्रत्यक्ष अवलोकनों द्वारा पुष्टि की जाती है, हालांकि तस्वीर तापमान में रैखिक वृद्धि की तुलना में कहीं अधिक जटिल है। .

उदाहरण के लिए, बाल्टिक क्रिस्टलीय ढाल में ड्रिल किए गए कोला सुपरडीप कुएं में, 3 किमी की गहराई तक तापमान 10 o C/1 किमी की दर से बदलता है, और फिर भूतापीय ढाल 2-2.5 गुना अधिक हो जाती है। 7 किमी की गहराई पर, 120 डिग्री सेल्सियस का तापमान पहले से ही दर्ज किया गया था, 10 किमी पर - 180 डिग्री सेल्सियस, और 12 किमी पर - 220 डिग्री सेल्सियस।

एक अन्य उदाहरण उत्तरी कैस्पियन क्षेत्र में खोदा गया एक कुआं है, जहां 500 मीटर की गहराई पर 42 डिग्री सेल्सियस तापमान दर्ज किया गया, 1.5 किमी पर - 70 डिग्री सेल्सियस, 2 किमी पर - 80 डिग्री सेल्सियस, 3 किमी पर - 108 डिग्री सेल्सियस दर्ज किया गया। .

यह माना जाता है कि भू-तापीय प्रवणता 20-30 किमी की गहराई से शुरू होकर कम हो जाती है: 100 किमी की गहराई पर अनुमानित तापमान लगभग 1300-1500 डिग्री सेल्सियस है, 400 किमी की गहराई पर - 1600 डिग्री सेल्सियस, पृथ्वी के कोर में (6000 किमी से अधिक गहराई) - 4000-5000 o साथ।

10-12 किमी तक की गहराई पर, तापमान को ड्रिल किए गए कुओं के माध्यम से मापा जाता है; जहां वे मौजूद नहीं हैं, यह अप्रत्यक्ष संकेतों द्वारा उसी तरह निर्धारित किया जाता है जैसे अधिक गहराई पर। ऐसे अप्रत्यक्ष संकेत भूकंपीय तरंगों के पारित होने की प्रकृति या फूटते लावा के तापमान से संबंधित हो सकते हैं।

हालाँकि, भूतापीय ऊर्जा के प्रयोजनों के लिए, 10 किमी से अधिक की गहराई पर तापमान पर डेटा अभी तक व्यावहारिक रुचि का नहीं है।

कई किलोमीटर की गहराई पर बहुत अधिक गर्मी होती है, लेकिन इसे कैसे बढ़ाया जाए? कभी-कभी प्रकृति स्वयं प्राकृतिक शीतलक - गर्म थर्मल पानी की मदद से हमारे लिए इस समस्या का समाधान करती है जो सतह पर आते हैं या हमारे लिए सुलभ गहराई पर स्थित होते हैं। कुछ मामलों में, गहराई में पानी को भाप की अवस्था तक गर्म किया जाता है।

"थर्मल वॉटर" की अवधारणा की कोई सख्त परिभाषा नहीं है। एक नियम के रूप में, उनका मतलब तरल अवस्था में या भाप के रूप में गर्म भूमिगत जल से है, जिसमें वे भी शामिल हैं जो 20 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान के साथ पृथ्वी की सतह पर आते हैं, यानी, एक नियम के रूप में, हवा के तापमान से अधिक .

भूमिगत जल, भाप, भाप-पानी के मिश्रण की ऊष्मा हाइड्रोथर्मल ऊर्जा है। तदनुसार, इसके उपयोग पर आधारित ऊर्जा को हाइड्रोथर्मल कहा जाता है।

सूखी चट्टानों से सीधे गर्मी निकालने के साथ स्थिति अधिक जटिल है - पेट्रोथर्मल ऊर्जा, खासकर जब से काफी उच्च तापमान, एक नियम के रूप में, कई किलोमीटर की गहराई से शुरू होता है।

रूस के क्षेत्र में, पेट्रोथर्मल ऊर्जा की क्षमता हाइड्रोथर्मल ऊर्जा की तुलना में सौ गुना अधिक है - क्रमशः 3,500 और 35 ट्रिलियन टन मानक ईंधन। यह बिल्कुल स्वाभाविक है - पृथ्वी की गहराई की गर्मी हर जगह उपलब्ध है, और थर्मल पानी स्थानीय स्तर पर पाए जाते हैं। हालाँकि, स्पष्ट तकनीकी कठिनाइयों के कारण, थर्मल पानी का उपयोग वर्तमान में ज्यादातर गर्मी और बिजली उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

20-30 से 100 डिग्री सेल्सियस तापमान वाला पानी गर्म करने के लिए उपयुक्त है, 150 डिग्री सेल्सियस और उससे अधिक तापमान वाला पानी - और भूतापीय ऊर्जा संयंत्रों में बिजली पैदा करने के लिए उपयुक्त है।

सामान्य तौर पर, रूस में भू-तापीय संसाधन, समकक्ष ईंधन के टन या ऊर्जा माप की किसी अन्य इकाई के संदर्भ में, जीवाश्म ईंधन भंडार से लगभग 10 गुना अधिक हैं।

सैद्धांतिक रूप से, केवल भूतापीय ऊर्जा ही देश की ऊर्जा जरूरतों को पूरी तरह से पूरा कर सकती है। व्यवहार में, फिलहाल, इसके अधिकांश क्षेत्र में तकनीकी और आर्थिक कारणों से यह संभव नहीं है।

दुनिया में, भू-तापीय ऊर्जा का उपयोग अक्सर आइसलैंड से जुड़ा होता है, जो मध्य-अटलांटिक रिज के उत्तरी छोर पर एक बेहद सक्रिय टेक्टोनिक और ज्वालामुखीय क्षेत्र में स्थित देश है। हर किसी को शायद 2010 में आईजफजल्लाजोकुल ज्वालामुखी का शक्तिशाली विस्फोट याद होगा।

यह इस भूवैज्ञानिक विशिष्टता के लिए धन्यवाद है कि आइसलैंड में भू-तापीय ऊर्जा का विशाल भंडार है, जिसमें गर्म झरने भी शामिल हैं जो पृथ्वी की सतह पर निकलते हैं और यहां तक ​​कि गीजर के रूप में भी निकलते हैं।

आइसलैंड में, वर्तमान में खपत होने वाली 60% से अधिक ऊर्जा पृथ्वी से आती है। भूतापीय स्रोत 90% तापन और 30% बिजली उत्पादन प्रदान करते हैं। आइए हम जोड़ते हैं कि देश की बाकी बिजली जलविद्युत ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पादित की जाती है, यानी, नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत का भी उपयोग किया जाता है, जिससे आइसलैंड एक प्रकार का वैश्विक पर्यावरण मानक जैसा दिखता है।

20वीं सदी में भू-तापीय ऊर्जा के घरेलू उपयोग से आइसलैंड को आर्थिक रूप से बहुत फायदा हुआ। पिछली शताब्दी के मध्य तक, यह एक बहुत गरीब देश था, अब यह प्रति व्यक्ति भूतापीय ऊर्जा की स्थापित क्षमता और उत्पादन के मामले में दुनिया में पहले स्थान पर है और भूतापीय ऊर्जा संयंत्रों की पूर्ण स्थापित क्षमता के मामले में शीर्ष दस में है। . हालाँकि, इसकी जनसंख्या केवल 300 हजार लोगों की है, जो पर्यावरण के अनुकूल ऊर्जा स्रोतों पर स्विच करने के कार्य को सरल बनाती है: इसकी आवश्यकता आम तौर पर छोटी है।

आइसलैंड के अलावा, बिजली उत्पादन के समग्र संतुलन में भूतापीय ऊर्जा का एक उच्च हिस्सा न्यूजीलैंड और दक्षिण पूर्व एशिया (फिलीपींस और इंडोनेशिया) के द्वीप देशों, मध्य अमेरिका और पूर्वी अफ्रीका के देशों में प्रदान किया जाता है, जिसका क्षेत्र भी है उच्च भूकंपीय और ज्वालामुखीय गतिविधि की विशेषता। इन देशों के लिए, विकास और जरूरतों के वर्तमान स्तर पर, भूतापीय ऊर्जा सामाजिक-आर्थिक विकास में महत्वपूर्ण योगदान देती है।

(अंत इस प्रकार है।)

यह शानदार लग सकता है अगर यह सच न हो। यह पता चला है कि कठोर साइबेरियाई परिस्थितियों में आप सीधे जमीन से गर्मी प्राप्त कर सकते हैं। जियोथर्मल हीटिंग सिस्टम वाली पहली सुविधाएं पिछले साल टॉम्स्क क्षेत्र में दिखाई दीं, और हालांकि वे पारंपरिक स्रोतों की तुलना में गर्मी की लागत को लगभग चार गुना कम कर सकते हैं, फिर भी कोई द्रव्यमान "भूमिगत" नहीं हो रहा है। लेकिन प्रवृत्ति ध्यान देने योग्य है और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह गति पकड़ रही है। वास्तव में, यह साइबेरिया के लिए सबसे किफायती वैकल्पिक ऊर्जा स्रोत है, जहां, उदाहरण के लिए, सौर पैनल या पवन जनरेटर हमेशा अपनी प्रभावशीलता प्रदर्शित नहीं कर सकते हैं। भूतापीय ऊर्जा मूलतः हमारे पैरों के नीचे पड़ी हुई है।

“मिट्टी जमने की गहराई 2-2.5 मीटर है। इस निशान के नीचे पृथ्वी का तापमान सर्दियों और गर्मियों में एक समान रहता है, प्लस एक से प्लस पांच डिग्री सेल्सियस तक। टॉम्स्क जिला प्रशासन के शिक्षा विभाग के पावर इंजीनियर का कहना है कि हीट पंप का संचालन इसी संपत्ति पर आधारित है रोमन अलेक्सेन्को. - कनेक्टिंग पाइपों को एक दूसरे से लगभग डेढ़ मीटर की दूरी पर, 2.5 मीटर की गहराई तक मिट्टी में गाड़ दिया जाता है। शीतलक, एथिलीन ग्लाइकॉल, पाइप प्रणाली में घूमता है। बाहरी क्षैतिज पृथ्वी सर्किट प्रशीतन इकाई के साथ संचार करता है, जिसमें रेफ्रिजरेंट प्रसारित होता है - फ़्रीऑन, कम क्वथनांक वाली गैस। प्लस तीन डिग्री सेल्सियस पर, यह गैस उबलने लगती है, और जब कंप्रेसर उबलते गैस को तेजी से संपीड़ित करता है, तो बाद का तापमान प्लस 50 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। गर्म गैस को हीट एक्सचेंजर में भेजा जाता है जिसमें साधारण आसुत जल प्रसारित होता है। तरल गर्म हो जाता है और फर्श में बिछाए गए पूरे हीटिंग सिस्टम में गर्मी फैला देता है।

शुद्ध भौतिकी और कोई चमत्कार नहीं

आधुनिक डेनिश जियोथर्मल हीटिंग सिस्टम से सुसज्जित एक किंडरगार्टन पिछली गर्मियों में टॉम्स्क के पास तुरुंटेवो गांव में खोला गया था। टॉम्स्क कंपनी "एकोक्लिमैट" के निदेशक के अनुसार जॉर्जी ग्रैनिन, एक ऊर्जा-कुशल प्रणाली ने हीटिंग शुल्क को कई गुना कम करना संभव बना दिया। आठ वर्षों के दौरान, इस टॉम्स्क उद्यम ने पहले ही रूस के विभिन्न क्षेत्रों में लगभग दो सौ सुविधाओं को भू-तापीय तापन प्रणालियों से सुसज्जित कर दिया है और टॉम्स्क क्षेत्र में ऐसा करना जारी रखा है। इसलिए ग्रैनिन की बातों में कोई संदेह नहीं है। टुरुंटेवो में किंडरगार्टन के उद्घाटन से एक साल पहले, इकोक्लाइमेट ने टॉम्स्क के "ग्रीन हिल्स" माइक्रोडिस्ट्रिक्ट में एक और किंडरगार्टन, "सनी बनी" को भू-तापीय हीटिंग सिस्टम से सुसज्जित किया, जिसकी लागत 13 मिलियन रूबल थी। दरअसल, यह इस तरह का पहला अनुभव था. और यह काफी सफल साबित हुआ.

2012 में, यूरो इन्फो कॉरेस्पोंडेंट सेंटर (ईआईसीसी-टॉम्स्क क्षेत्र) के कार्यक्रम के तहत आयोजित डेनमार्क की यात्रा के दौरान, कंपनी डेनिश कंपनी डैनफॉस के साथ सहयोग पर सहमत होने में कामयाब रही। और आज, डेनिश उपकरण टॉम्स्क की गहराई से गर्मी निकालने में मदद करते हैं, और, जैसा कि विशेषज्ञ बिना किसी विनम्रता के कहते हैं, यह काफी प्रभावी ढंग से काम करता है। कार्यकुशलता का मुख्य सूचक कार्यकुशलता है। ग्रैनिन कहते हैं, "टुरुंटेवो में 250 वर्ग मीटर क्षेत्रफल वाली एक किंडरगार्टन इमारत की हीटिंग प्रणाली की लागत 1.9 मिलियन रूबल है।" "और हीटिंग शुल्क प्रति वर्ष 20-25 हजार रूबल है।" यह राशि उस राशि से तुलनीय नहीं है जो कि किंडरगार्टन पारंपरिक स्रोतों का उपयोग करके गर्मी के लिए भुगतान करेगा।

सिस्टम ने साइबेरियाई सर्दियों में बिना किसी समस्या के काम किया। SanPiN मानकों के साथ हीटिंग उपकरण के अनुपालन की गणना की गई थी, जिसके अनुसार इसे किंडरगार्टन भवन में तापमान +19°C से कम नहीं और बाहरी हवा का तापमान -40°C बनाए रखना चाहिए। कुल मिलाकर, इमारत के पुनर्विकास, मरम्मत और पुन: उपकरण पर लगभग चार मिलियन रूबल खर्च किए गए। हीट पंप सहित, राशि केवल छह मिलियन से कम थी। हीट पंपों के लिए धन्यवाद, आज किंडरगार्टन का हीटिंग पूरी तरह से अलग और स्वतंत्र प्रणाली है। इमारत में अब कोई पारंपरिक रेडिएटर नहीं है, और कमरे को "वार्म फ्लोर" प्रणाली का उपयोग करके गर्म किया जाता है।

टुरुंटेव्स्की किंडरगार्टन अछूता है, जैसा कि वे कहते हैं, "से" से "तक" - इमारत अतिरिक्त थर्मल इन्सुलेशन से सुसज्जित है: इन्सुलेशन की 10-सेंटीमीटर परत, दो से तीन ईंटों के बराबर, मौजूदा दीवार के ऊपर स्थापित की जाती है (तीन ईंटें मोटी)। इन्सुलेशन के पीछे एक हवा की परत होती है, और फिर धातु की साइडिंग होती है। छत को भी इसी तरह से इंसुलेट किया जाता है। बिल्डरों का मुख्य ध्यान "गर्म मंजिल" पर था - इमारत की हीटिंग प्रणाली। परिणाम कई परतें थीं: एक ठोस फर्श, 50 मिमी मोटी फोम प्लास्टिक की एक परत, एक पाइप प्रणाली जिसमें गर्म पानी फैलता है और लिनोलियम। यद्यपि हीट एक्सचेंजर में पानी का तापमान +50°C तक पहुंच सकता है, वास्तविक फर्श कवरिंग का अधिकतम ताप +30°C से अधिक नहीं होता है। प्रत्येक कमरे का वास्तविक तापमान मैन्युअल रूप से समायोजित किया जा सकता है - स्वचालित सेंसर आपको फर्श का तापमान निर्धारित करने की अनुमति देते हैं ताकि किंडरगार्टन का कमरा स्वच्छता मानकों द्वारा आवश्यक डिग्री तक गर्म हो जाए।

टुरुंटेव्स्की किंडरगार्टन में पंप की शक्ति 40 किलोवाट उत्पन्न तापीय ऊर्जा है, जिसके उत्पादन के लिए ताप पंप को 10 किलोवाट विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, खपत की गई 1 किलोवाट विद्युत ऊर्जा से, ताप पंप 4 किलोवाट गर्मी पैदा करता है। “हम सर्दियों से थोड़ा डरते थे - हमें नहीं पता था कि ताप पंप कैसा व्यवहार करेंगे। लेकिन गंभीर ठंढों में भी, किंडरगार्टन लगातार गर्म था - प्लस 18 से 23 डिग्री सेल्सियस तक, टुरुंटेव्स्काया माध्यमिक विद्यालय के निदेशक का कहना है एवगेनी बेलोनोगोव. - बेशक, यहां यह विचार करने योग्य है कि इमारत स्वयं अच्छी तरह से अछूता थी। उपकरण रखरखाव में सरल है, और इस तथ्य के बावजूद कि यह एक पश्चिमी विकास है, यह हमारी कठोर साइबेरियाई परिस्थितियों में काफी प्रभावी साबित हुआ है।

टॉम्स्क चैंबर ऑफ कॉमर्स एंड इंडस्ट्री के ईआईसीसी-टॉम्स्क क्षेत्र द्वारा संसाधन संरक्षण के क्षेत्र में अनुभव के आदान-प्रदान के लिए एक व्यापक परियोजना लागू की गई थी। इसके प्रतिभागी छोटे और मध्यम आकार के उद्यम थे जो संसाधन-बचत प्रौद्योगिकियों का विकास और कार्यान्वयन कर रहे थे। पिछले साल मई में, डेनिश विशेषज्ञों ने रूसी-डेनिश परियोजना के हिस्से के रूप में टॉम्स्क का दौरा किया था, और परिणाम, जैसा कि वे कहते हैं, स्पष्ट था।

विद्यालय में नवप्रवर्तन आता है

टॉम्स्क क्षेत्र के वर्शिनिनो गांव में एक नया स्कूल, एक किसान द्वारा बनाया गया मिखाइल कोलपाकोव, इस क्षेत्र की तीसरी सुविधा है जो हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए ताप स्रोत के रूप में पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करती है। यह स्कूल इसलिए भी अनोखा है क्योंकि इसमें उच्चतम ऊर्जा दक्षता श्रेणी - "ए" है। हीटिंग सिस्टम को उसी कंपनी "एकोक्लिमैट" द्वारा डिजाइन और लॉन्च किया गया था।

"जब हमने यह निर्णय लिया कि स्कूल में किस प्रकार का हीटिंग स्थापित किया जाए, तो हमारे पास कई विकल्प थे - एक कोयला बॉयलर हाउस और हीट पंप," मिखाइल कोलपाकोव कहते हैं। - हमने ज़ेलेनी गोर्की में एक ऊर्जा-कुशल किंडरगार्टन के अनुभव का अध्ययन किया और गणना की कि कोयले का उपयोग करके पुराने ढंग से गर्म करने पर हमें प्रति सर्दियों में 1.2 मिलियन रूबल से अधिक का खर्च आएगा, और हमें गर्म पानी की भी आवश्यकता होगी। और ताप पंप के साथ, गर्म पानी सहित पूरे वर्ष की लागत लगभग 170 हजार होगी।

सिस्टम को केवल गर्मी पैदा करने के लिए बिजली की आवश्यकता होती है। 1 किलोवाट बिजली की खपत करते हुए, स्कूल में ताप पंप लगभग 7 किलोवाट तापीय ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। इसके अलावा, कोयले और गैस के विपरीत, पृथ्वी की गर्मी ऊर्जा का एक स्व-नवीकरणीय स्रोत है। स्कूल में आधुनिक हीटिंग सिस्टम की स्थापना में लगभग 10 मिलियन रूबल की लागत आई। इस प्रयोजन के लिए, स्कूल के मैदान में 28 कुएँ खोदे गए।

“यहाँ अंकगणित सरल है। हमने गणना की कि कोयला बॉयलर हाउस की सर्विसिंग, स्टॉकर के वेतन और ईंधन की लागत को ध्यान में रखते हुए, प्रति वर्ष दस लाख रूबल से अधिक की लागत आएगी," शिक्षा विभाग के प्रमुख ने कहा। सर्गेई एफिमोव. - हीट पंप का उपयोग करते समय, आपको सभी संसाधनों के लिए प्रति माह लगभग पंद्रह हजार रूबल का भुगतान करना होगा। ताप पंपों के उपयोग के निस्संदेह लाभ उनकी दक्षता और पर्यावरण मित्रता हैं। ताप आपूर्ति प्रणाली आपको बाहर के मौसम के आधार पर ताप आपूर्ति को नियंत्रित करने की अनुमति देती है, जो कमरे की तथाकथित "अंडरहीटिंग" या "ओवरहीटिंग" को समाप्त करती है।

प्रारंभिक गणना के अनुसार, महंगे डेनिश उपकरण चार से पांच वर्षों में अपने लिए भुगतान कर देंगे। डैनफॉस हीट पंप की सेवा जीवन, जिसके साथ एकोक्लिमैट एलएलसी काम करता है, 50 वर्ष है। बाहर हवा के तापमान के बारे में जानकारी प्राप्त करके, कंप्यूटर यह निर्धारित करता है कि स्कूल को कब गर्म करना है और कब नहीं। इसलिए, हीटिंग चालू और बंद करने की तारीख का सवाल पूरी तरह से गायब हो जाता है। स्कूल के अंदर खिड़कियों के बाहर मौसम चाहे जो भी हो, जलवायु नियंत्रण हमेशा बच्चों के लिए काम करेगा।

"जब डेनमार्क साम्राज्य के राजदूत असाधारण और पूर्णाधिकारी पिछले साल अखिल रूसी बैठक में आए और ग्रीन गोर्की में हमारे किंडरगार्टन का दौरा किया, तो उन्हें सुखद आश्चर्य हुआ कि जिन तकनीकों को कोपेनहेगन में भी नवीन माना जाता है, वे टॉम्स्क में लागू और काम कर रही हैं क्षेत्र,'' इकोक्लाइमेट कंपनी के वाणिज्यिक निदेशक कहते हैं अलेक्जेंडर ग्रैनिन.

सामान्य तौर पर, अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों में स्थानीय नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग, इस मामले में सामाजिक क्षेत्र में, जिसमें स्कूल और किंडरगार्टन शामिल हैं, ऊर्जा बचत कार्यक्रम के हिस्से के रूप में क्षेत्र में लागू मुख्य दिशाओं में से एक है और ऊर्जा दक्षता में वृद्धि. नवीकरणीय ऊर्जा के विकास को क्षेत्रीय गवर्नर द्वारा सक्रिय रूप से समर्थन दिया जाता है सेर्गेई ज़्वाचिन. और भूतापीय तापन प्रणाली वाले तीन बजट संस्थान एक बड़ी और आशाजनक परियोजना के कार्यान्वयन की दिशा में केवल पहला कदम हैं।

स्कोल्कोवो में एक प्रतियोगिता में ग्रीन हिल्स के किंडरगार्टन को रूस में सबसे अच्छी ऊर्जा-कुशल सुविधा के रूप में मान्यता दी गई थी। तब वर्शिनिंस्काया स्कूल भूतापीय तापन के साथ दिखाई दिया, जो उच्चतम ऊर्जा दक्षता श्रेणी का भी था। अगली सुविधा, जो टॉम्स्क क्षेत्र के लिए कम महत्वपूर्ण नहीं है, तुरुंटेवो में एक किंडरगार्टन है। इस वर्ष, गज़खिमस्ट्रॉयइन्वेस्ट और स्ट्रोयगारंट कंपनियों ने क्रमशः टॉम्स्क क्षेत्र के कोपिलोवो और कैंडिंका गांवों में 80 और 60 बच्चों के लिए किंडरगार्टन का निर्माण शुरू कर दिया है। दोनों नई सुविधाओं को भू-तापीय तापन प्रणालियों द्वारा गर्म किया जाएगा - ताप पंपों से। कुल मिलाकर, इस वर्ष जिला प्रशासन नए किंडरगार्टन के निर्माण और मौजूदा किंडरगार्टन के नवीनीकरण पर लगभग 205 मिलियन रूबल खर्च करने का इरादा रखता है। तख्तामिशेवो गांव में किंडरगार्टन के लिए इमारत के पुनर्निर्माण और पुन: उपकरण की आवश्यकता है। इस इमारत में, हीट पंपों का उपयोग करके हीटिंग भी लागू किया जाएगा, क्योंकि सिस्टम ने खुद को अच्छी तरह से साबित कर दिया है।