Геотермиялық жылу сорғылары - бұл көміртегі шығарындыларын азайту арқылы ғаламдық жылыну мәселесін шешуге қабілетті жасыл технологиялардың бірі. Жаңартылатын энергия көздерінің көпшілігі сияқты, бұл энергия көзі өзіндік проблемаларымен келеді. Бұл технологияны қолданғысы келетін адамдар қажетсіз шығындарды болдырмас үшін және қоршаған ортаға кері әсерін тигізбеу үшін оны жақсы түсінуі керек.
Геотермиялық жылу сорғылары
Геотермиялық деп аталатын геотермиялық жылу сорғылары (ГГП) температура жыл бойына тұрақты болатын бірнеше футтан төмен тереңдікте жермен жылу алмасу арқылы жұмыс істейді.
сұрақтар мен жауаптардың бірнеше нұсқалары үшін басып шығаруға боладыҰқсас мақалалар
- Күн энергиясы туралы факт
- Жасыл суреттерге өтіңіз
- Ақшаны үнемдеу үшін менің бизнесім қалай жасылға айналады?
Energy.gov үйде және бизнесте қолданылатын ЖГҚ түрлерін түсіндіреді.
- Жабық цикл жүйесі оның ішінде үш түрге ие. Олар көлденең, тік және жер. Олар жермен немесе сумен жылу алмасу үшін жабық құбырларда айналатын антифризбен араласқан суды пайдаланады. Жер үстіндегі жылу алмастырғыш жылуды өзінің салқындатқыштары мен антифриз ерітіндісі арасында жабық ілмектерде өткізеді.
- Тікелей жылу алмасу жүйелерінде жылу алмастыру үшін салқындатқыштар тікелей жер астындағы жабық ілмектерде қолданылады және жылу алмастырғыш болмайды.
- Ашық контурлық жүйелер жылу алмасу үшін ұңғымалар немесе көлдер сияқты сыртқы көздерден суды үздіксіз алады және оны ағызу ретінде қайтарады.
Орегон университетінің есебі (6-бет) 2015 жылы Дүниежүзілік геотермалдық конференцияда АҚШ-та 1,4 млн. ЖЭС бар, олардың 90% -ы тұйықталған жүйелер, ал 10% -ы ғана ашық контурлы жүйелер.
Жалпы мәселелер
Геотермиялық жылу сорғыларының бірнеше оң жақтары бар болса, сонымен бірге көптеген жағымсыз жақтары да бар. Кейбіреулері жалпылама, ал басқалары жүйеге тән проблемалар.
Бастапқы құны
ЖЖ-ны орнатудың бастапқы құны жоғары екендігімен бәрі келіседі және есептеу қиын , бұл үйдің / ғимараттың, сорғының, топырақтың, климаттың және ілмектің өрісіне байланысты. Тәжірибелі мердігер қондырғыны сәтті қамтамасыз ету үшін маңызды.
Жеке кәсіпкерліктің бағалары Энергетикалық үйлер 2500 шаршы футтық үй үшін 6 тонналық вертикалды жүйенің құны 34000 доллар, радиациялық жылыту мен салқындатуға арналған 5 тонналық көлденең цикл 29 500 доллар, ал күн жылытуымен біріктірілген 5 тонна көлденең цикл 47,500 доллар тұрады.
Энергетикалық үйлер шығындар мәселесін бұзады 'Бұл әдеттегі жылыту, салқындату және ыстық су жүйесінің бағасынан екі есеге жуық, бірақ геотермиялық жылыту / салқындату жүйелері коммуналдық төлемдерді 40% -дан 60% -ға дейін төмендетуі мүмкін'.
Білікті мамандардың жетіспеушілігі
GHP технологиясы күрделі және әр түрлі аспектілерді білуді талап етеді. The Мазалаған ғалымдар одағы көптеген жылыту және салқындату қондырғылары «технологиямен таныс емес», бұл өз кезегінде оның таралуы мен күтіміне кедергі болатындығын ескертеді. Сондай-ақ, геотермиялық жылыту жүйесінің құнын одан әрі арттыра отырып, елдің жекелеген аймақтарында GHP жүйелерін орнатуға қабілетті білікті мердігерлерді табу қиын.
DIY жобасы емес
АҚШ Энергетика министрлігі GHP-ді DIY жобасы ретінде қолданудан бас тартады. Бұл технология көптеген салаларда арнайы ноу-хауды қажет етеді. Шешу жүйе ең қолайлы үй немесе бизнес үшін геология, гидрология, жердің қол жетімділігі, жылыту және салқындату талаптары және үйдегі басқа да энергияны үнемдейтін құрылғылар сияқты факторларды мұқият тексеру қажет. Бұл жүйені тиімді пайдалану үшін цикл өрісінің немесе сорғының оңтайлы мөлшерін есептеу әркімнің қолынан келе бермейді.
отбасын өсіру үшін Грузияның ең жақсы қалалары
Электр қуатын пайдалану
Электр қуаты тұйықталған жүйелердегі жылу компрессорын іске қосу үшін қажет, ал жыл бойына ашық контурлы жүйелерде суды сорып алу үшін толығымен бейтарап емес көміртек.
Жабық цикл жүйесі мәселелері
Жабық контурлы жүйелер топырақтың тиімділігі мен антифриздің болуына әсері сияқты жалпы кемшіліктерге ие. Ілмек мәселелері көлденең немесе тік бағдармен байланысты, сондай-ақ тікелей жылу алмасу жүйелеріне және тоған жүйелеріне қатысты.
Топырақ түрлері
Жылу сақтау және беру саз немесе тас сияқты ауыр топырақтарда жақсы. Құмды топырақтар көп жылу сақтай алмайды немесе тасымалдай алмайды, сондықтан кеңірек өрістер қажет. Топырақ ылғалдылығының '12 .5% төмендеуі жылу сорғыларының күйіне қатты әсер етеді 2014 жылы Energies-те жарияланған зерттеу (3-бет), ал топырақтағы ылғалдың 25% -дан жоғарылауы жылу беруді жақсартады. Сондықтан құрғақ топырақ әсіресе жылу алмасу жүйелерінде қолайлы емес.
Антифриз
Тұйықталған жүйелер жылу алмасу үшін антифризі бар суды пайдаланады. Ескі модельдер қолданылған метанол тез буланып, адамдар мен жануарларға улы болып табылады, сондықтан қазір АҚШ-тың көптеген бөліктерінде тыйым салынған этанол метанол сияқты улы емес, бірақ қымбат. Бұл алаңдатады Этиленгликол жер асты суларының ағып, ластануы мүмкін, бұл антифриздің көптеген штаттарында геотермалдық жүйелерде қолдануға тыйым салынады. Тұзды тұз (кальций хлориді) бұл жақсы нұсқа, дегенмен ол коррозиялы, сондықтан оған купроникель құбырлары қажет. Пропиленгликолдың адамдарға немесе қоршаған ортаға кері әсері жоқ.
Тұйық циклдарда антифризбен араласқан су айналымда болған кезде қоршаған ортаға әсер етпейді. Алайда, тіпті кішкене ағып кету қауіпті болуы мүмкін, сондықтан антифриздің тұзды немесе пропиленгликоль түрлерімен жабысқан дұрыс.
Көлденең жүйе
The Техникалық жаңалықтар бюллетені Көлденең жүйеге әр тонна қыздыру немесе салқындату үшін 1500-3000 шаршы фут жер қажет.
- Үлкен аумақ қажет - Бұл жер кейіннен тек бау-бақша өсіруге жарамды, бірақ үйді немесе басқа құрылысты кеңейтуге болмайды. Бұл жүйелер жабдықтауға жарамсыз, өйткені орын жеткіліксіз болуы мүмкін.
- Температураның айырмашылықтары - Таяз тереңдікте 3-6 фут тереңдікте жыл мезгіліне, жерлеу тереңдігіне және жауын-шашынға байланысты температура айырмашылықтары болуы мүмкін, бірақ тереңдікті шектеу тұйық контурды орнатудың ең қымбат бөлігі болып табылатын топырақ қазудың құнын төмендетеді. жүйе.
- Топырақ мәселелері - тасты немесе таяз топырақтар бұл жүйелерге сәйкес келмейді, бұл жағдайда тік жүйелер қажет.
Тік жүйе
Бұл U-тәрізді ілмектер топырақта 150-450 фут тереңдікте жүретін ең тиімді жүйе, деп хабарлайды Техникалық жаңалықтар бюллетені. Басқа мәселелерге мыналар жатады:
- Шығын - U-тәрізді ілмектер және олардың тереңдігі оларды GHS жүйелерінің ішіндегі ең қымбатына айналдырады.
- Білікті қондырғы және жабдық қажет - Сонымен қатар, тереңдікте бұрғылау үшін білікті бұрғылаушылар мен арнайы жабдықтар қажет.
Тікелей жылу алмасу жүйесі (DX)
DX жердің астында 4 футтан 6 футқа дейін көмілген салқындатқыш заттармен толтырылған мыс құбырларын пайдаланады. Бұл жүйе GHP модельдерінің ішіндегі ең көнесі болып табылады және қоршаған ортаға әсер етеді.
жабысқақ таспаның қалдықтарын қалай тазартуға болады
- Мыс құбырларының коррозиясы қышқыл топырақта жиі кездеседі, сондықтан DX бұл топырақтарға сәйкес келмейді, деп түсіндіреді мүше Geo Exchange форумы . Бұған жол бермеу үшін топырақ сынамаларын олар орнатылатын тереңдікте жинау керек, бұл қышқылдардың, хлоридтердің, күкіртті сутектердің, сульфаттардың немесе аммиактың жоғары концентрациясын тексеріп, жоспарлау кезеңін қымбатқа түсіреді. ПВХ орнына мыс қолданылады, өйткені ол жылуды жақсы өткізеді.
- Тоңазытқыш заттар DX-тің негізгі экологиялық проблемасы болып табылады. Тіпті кішкене жарықтар оларды босатып, ғаламдық жылынуға әкелуі мүмкін. Алдыңғы модельдерде хлорофторкөміртектері (ОФК) және гидрохлорфторлары (ГСФК) қолданылған. The Монреаль хаттамасы озон қабатын зақымдағандықтан, оларды пайдалануға тыйым салды. Олардың алмастырғыштары - фторкөміртектері (ФК) және гидрофторкөміртектері (HFC) ғаламдық жылынуды тудыруы мүмкін және климаттың өзгеруі туралы Киото хаттамасымен тыйым салынған. 2016 жылы Қоршаған ортаны қорғау агенттігі (EPA) осы химиялық заттарды біртіндеп жоюға бағытталған ұсыныстар шығарды және оларды қолайсыз деп санады. EPA сонымен қатар R410A ұсынбайды соңғы танымал салқындатқыш, өйткені ол да парниктік шығарындыларды тудырады.
- Green Building сарапшылары ластаушы салқындатқыш заттарды қасақана немесе кездейсоқ төгуге тыйым салынғанын айтады.
2001 жылы, Орегон университетінің ғалымдары (2-бет) DX жүйелерін қоршаған ортаға қауіпті деп жариялады және оларды ұсынбайды. Жергілікті экологиялық шектеулерге байланысты АҚШ-тың кейбір бөліктерінде тыйым салынады, деп хабарлайды Energy.gov.
Тоған жабық цикл жүйелері
Жабық контурлық жүйелер жылу алмасу үшін су объектілерін де қолдана алады. Алайда бұлардың да бірнеше мәселелері бар.
- Таяз сулар температураның өзгеруін көрсетеді және жалпы су көздерінде құбырлар бұзылуы мүмкін, деп хабарлайды Техникалық жаңалықтар бюллетені.
- Energy.gov сәйкес судың минималды тереңдігі мен мөлшері қажет тоғандар ғана пайдалы. Бұл опцияны пайдалану үшін сізге тиісті жағдайлары бар ғимарат іздеу керек.
Ашық цикл жүйесі мәселелері
Ашық жүйелер суды ұңғымадан немесе көлдер мен тоғандар сияқты таяз сулардан алады. Жоғарыда айтылғандай, олар АҚШ-та жиі қолданылмайды, бірақ адамдар өздерінің кемшіліктері туралы білуі керек.
- Судың жеткіліксіз ағыны егер цикл үшін қазылған ұңғыманың тереңдігі жеткіліксіз болса немесе су асты қабатынан шамадан тыс кетуіне байланысты Вашингтон мемлекеттік университетінің энергетикалық бағдарламасы оқу (5-бет). Шөгінділер судың жеткіліксіздігі жағдайында бітеліп қалады. Ан Айдахо геотермалдық Баяндамада жазда жаңбырлатқыш сияқты баламалы пайдалануға деген маусымдық сұраныстың жылу сорғысы үшін қол жетімді су мөлшеріне әсер етуі мүмкін екендігі атап өтілді.
- Судың сапасы барлық жерде және жыл бойына бірдей емес. Көлдердегі қоқыстар проблема болып табылады. Ауыр судың әк шөгінділеріне байланысты масштабтауды жою үшін химиялық заттармен өңдеу қажет.
- Вашингтон штатының Университетінің энергетикалық бағдарламасына сәйкес биологиялық өсімді, әсіресе бактерияларды химиялық заттарды қолданбай жою қиын (5-бет).
- Айдахо геотермалдық есебінде жер асты суларының ашық жүйесін орнатпас бұрын, ағызу үшін қолайлы жер табуға кеңес беріледі. Құмды топырақ төгінділерді оңай сіңіреді, бірақ егер топырақ қатты болса, қосымша төгуге арналған бұрғылау бұрғылау құнын екі есеге арттыруы мүмкін, бұл оны тұйықталған жүйе сияқты қымбатқа түсіреді. Су көлдерден тартылған кезде оған ағызу қайтарылады.
- Шығарылымға қатысты барлық жергілікті шектеулер, сондай-ақ Energy.gov сәйкес орындалуы керек.
- Вашингтон штатының Университетінің Энергетикалық бағдарламасының зерттеуі бойынша (5-бет) пайдалану шығындары жоғары, себебі сорғылар жүйеге су кіру және шығу үшін жыл бойына жұмыс істеуі керек. Оларды күтіп ұстау да басты мәселе болып табылады.
- Ұңғымалар жағдайында қоршаған ортаға және суға қатысты жергілікті шектеулерді ескеру қажет, өйткені техникалық жаңалықтар бюллетеніне сәйкес су шектеулі болуы мүмкін.
- Қабаттан су айдай алатын тұрақты баған ұңғымалары су деңгейін төмендетіңіз.
Жарқын жағы бар ма?
Геотермалдық жылу сорғылары қиын және қымбат болып көрінгенімен, жүйенің көптеген артықшылықтары бар. Сияқты үкіметтік және экологиялық коммерциялық емес ұйымдар Жасыл әлем және алаңдаушы ғалымдар одағы геотермалдық энергияны алға жылжытады. Геотермалдық жылу сорғыларының өнімділігі қоршаған ортаның көптеген факторларымен өзара байланысты болғандықтан, бұл қондыру технологиясы емес. Геотермиялық жүйені қарастыру кезінде ғимараттар мен аудандардың жеке бөлшектерін талдау, дұрыс жүйені таңдау, дұрыс жоспарлау және орнатумен қатар, осы технологияның тиімді жақтарын пайдалану қажет.
