Pull to refresh

Comments 88

А меня как-то давно заинтересовало одно альтернативное применение «геотермальности» — полностью обратное по своей сути. А нельзя ли использовать летом грунтовые воды для охлаждения температуры воздуха в помещениях? Концепт идеи — зарываем в водоносные слои трубы с радиаторами из коррозиостойких материалов с высокой теплопроводностью, через них прогоняем воздух, который поступает в систему вентиляции здания. Тупо в грунт будет бессмысленно из-за низкой теплоотводящей способности грунтов, а вот вода, даже медленно протекающая на глубине 5-6 метров, вполне может охладить воздух на заветные 5-10 градусов. Этакий бюджетный кондиционер для малоэтажного строительства.
Геотермальные (как и прочие) тепловые насосы используют как для обогрева так и для охлаждения.
Принцип работы ТН на пальцах это холодильник (где радиатор помещают в некую среду).

Более простой вариант — коллектор в грунте. Минус в том что его периодически промывать надо и обеззараживать. Выпадающий конденсат создает прекрасные условия для размножения всякой гадости.

PS: Кондиционеры тоже умеют нагревать. Некоторые даже до -20 на улице работать умеют.
Теоретически возможно. Немного запамятовал, но на определенной глубине температура устанавливается на уровне +6С. Возможно даже не потребуется установка некоторого оборудования. Возможно будет достаточно небольшого изолированного помещения на определенной глубине. Этакий бункер с проведенными коммуникациями по прокачке воздуха.
Бюджетным это не получится сделать.
Во-первых, это потребует наличия в доме соответствующей системы вентиляции. Просто приточно-вытяжная вентиляция и вентиляция с центральным кондиционированием отличается по цене раза в три (для кондиционирования требуется куда больший объем воздуха). Даже в недешевых домах для кондиционирования ограничиваются сплит-системами.
В самом простом варианте, так можно подогревать приточную вентиляцию (а это треть и более теплопотерь современного дома). Зарыть в водоносные слои трубы с радиаторами проблематично, поэтому зарывают просто в грунт просто трубу с расчетной длиной. Но, скорей всего, вы не захотите дышать воздухом из труб, в которых со временем разовьются различные формы жизни.

Развить идею дальше можно в геотермальные тепловые насосы с системой фанкойлов, но это тоже не дешево.
Может даже лучше сделать систему с 2 теплообменниками и жидкостью внутри — один радиатор зарываем в грунт с грунтовыми водами, а второй (что-то в роде автомобильного радиатора) ставим в помещении, и гоняем внутри воду.
en.wikipedia.org/wiki/Geothermal_heat_pump

> Этакий бюджетный кондиционер для малоэтажного строительства.
Начальные затраты весьма небюджетные, но потом очень энергоэффективно.

Первый попавшийся сайт: www.energyhomes.org/renewable-technology/geoinstallation.html
On average, a typical home of 2500 square feet, with a heating load of 60,000 BTU and a cooling load of 60,000 BTU will cost between $20,000 to $25,000 to install. This is around double the cost of a conventional heating, cooling, and hot water system, but geothermal heating/cooling systems can reduce utility bills by 40% to 60%.

The payback for a system can range from 2-10 years, while the lifetime of a system can be 18-23 years, almost double a conventional system. Additionally renewable energy systems add value to the equity of your home.


Есть более простой вариант концепции если у вас возле дома(достаточно распространенно на територии СНГ) рядом река или водохранилище.
Если грунт песок(часто), то бурите скважину до второго горизонта и сброс воды в речку или колодец на первый горизонт. Температура входа порядка 15 градусов, дебет большой в связи с давлением от реки(просто пополняется фильтрацией). Глубина скважины метров 15-20.
Дальше без всякого сложного оборудования просто через внутренний блок кондиционера и получаете рабочее решение с достаточно большим КПД
У меня такая система на даче(до водохранилища 50м), дебет скважины 5+м3 час, песок, возможно снятие холода до 10кватт, мощность насоса — 550ватт(динамический горизонт -5м). В реале стоит блок на 5кватт и судя по разнице температур и протоку — холода около 2кватт, насос работает 30% времени(стоит расширительный бак на 100л). Итого конкректно у меня КПД 2.0/(0.3*0.55+0.080) порядка 816%. Но условия у меня близки к идеальным. Дополнительные затраты на контур у меня 400баксов в материалах(бу блок+новый эффективный насос+труба 50м до речки) и раза в три больше в работе(монтаж — программистом). Скважина с большим дебетом — 20лет возраст, была на участке.
Но это не совсем законно. В смысле можно перейти за лимит выкачки для собственных нужд.
Для зеленых — вода чистая, только железо выше нормы, на водохранилище не влияет.
В Персии так делали (и продолжают делать) много-много лет назад.
UFO just landed and posted this here
Интересно возможно ли данную технологию в миниатюре адаптировать для частного дома?
Для частных домов применяются технологии «грунтовых тепловых насосов» — не для электричества, а для отопления. В целом, технологии прямой генерации тепла, а не электричества, намного эффективнее в использовании ВИЭ для частного дома — вместо солнечных электропанелей ставить солнечные коллекторы (КПД ~90%), для систем «теплого пола» — грунтовые тепловые насосы. В Германии очень популярны, и вроде бы даже закреплены в нормативах на новое строительство. Но в конкретных случаях надо смотреть на сравнительную стоимость — потому как тепловой насос потребляет электроэнергию и затрачиваемая электроэнергия может проигрывать традиционным источникам тепла.
В Германии новые дома должны получать что-то вроде энергетического сертификата, т.е. потребление энергии на м2 дома. Всякие солнечные коллекторы и панели для владельца дома обычно не его желание, а один из способов попадания в нормы.
Отопление тепловым насосом (когда все системы сделаны правильно) не дороже газа, но сам насос с установкой уж очень не дешевый.
Вроде, в новом доме уже обязательно вырабатывать 30% солнечной энергией с прошлого года. Из-за того, что это число повышается эти коллекторы становятся все больше, что делает дороже крышу и забивает чердак. Но это для новостроек.
У Тепловых насосов КПД выше 100% (на киловатт электроэнергии вырабатывается 1+ киловатт, за счет внешней среды). Смущает лишь вложения на строительство. Миллион +- это сурово.
Не суть важно сколько КПД у тепловых насосов. Вот у меня можно поставить тепловой насос, есть грунтовый контур, даже летом оно работает на охлаждение. Но у меня электроэнергия стоит столько, что мне дешевле котел, даже если топить дубовыми дровами. Разница по стоимости с насосом(без учета цены насоса) — в два раза, да и котел сильно надежнее.

Неужели геотермальное отопление не выгодно? Вроде бы по логике бесконечное тепло грунта рано или поздно должно окупиться, даже по сравнению с газом и дровали.

Ну если у вас температура грунта 40 — может и выгодно. Но у скважины есть срок эксплуатации.
Если температура грунта 10-15, то зависит от цены электричества. Ведь нужен еще тепловой насос и он тянет электричество. А еще нужны теплые полы и стены, ибо при температуре поверхности обеспечиваемой тепловым насосом поверхностей надо практически треть от всех.
В Германии по своему опыту скажу, что стоимость отопления газом и тепловым насосом выйдет на одну стоимость. Плюс за насос часть вернется назад, так как государство поддерживает.
Как может быть коэффициент преобразования у теплового насоса не важен? Если он на 1кВт электричества вырабатывает 3кВт тепла, а газ за кВт стоит в 3 раза дешевле, то как раз то на то.
Важно соотношение.
Если он стоит в 3 раза дешевле газа, то НЕ выгодно. Газ менее сложный и реже требует обслуживание и ремонта.
Газ стоит в 3 раза дешевле, но в 3 раза менее эффективнее теплового насоса (может и в 4-5, зависит от модели) на кВт произведенного тепла. Где не выгодно? Обслуживание 120евро за газ, 200 за насос. И то и то каждый год. Еще, в цене на газ и на свет идет так называемый фиксированный сервисный сбор помимо кВт в час. Нет газа — платите сервисный сбор только за свет. Наконец, просто так газ на новостройке в Германии поставить нельзя — обязательно солнечные панели, которые тоже надо обслуживать.
Я не агитирую никого покупать, так как насосы изначально дорогие. Но они реально эффективные.
В РФ, в Сибири на дом 100-120 кв стоимость около 1 млн была год назад.
Стоимость входа конечно фантастическая, если прост электричеством отапливаться будет 10-15 тыс руб /мес (но это зимой). Так что при цене 1,7руб/кВт*ч электричество выигрывает,… пока.
Но конечно привлекательна некая потенциальная энегонезависимость, если собрать комплект с тепловым насосом, солнечными батареями и аккумулирующей станций.
Ну по меркам Германии довольно дорого, но не фантастика. А сколько дом 120кв стоит примерно в Сибири с подходящей по климату конструкцией под ключ? Интересно сколько в сравнении с домом стоимость насоса получается.
Обычный, от самый минимум 1,5М до хорошего за 5М
20% хорошего дома действительно космическая цена. У Германии это максимум 10%.
Там еще разные есть насосы кстати по типу бывают: и со скважиной и для горизонтального зарывания. Интересная технология в общем, хоть и не дешевая.

Можно, называет "Геотермальный тепловой насос". И продается огромным числом компаний.
И это действительно работает, если сделано как нужно. Но, цена на установку и эксплуатацию никогда не оправдает себя. Будет на порядок дороже дров + электричества.
Возможно если вы живете где-то около вуклана или гейзера это будет хорошим решением.)

Будет на порядок дороже дров + электричества
в России с её практически бесплатной энергией и топливом — да, не окупится. Для Европы — вполне себе окупается.
Разница между таким насосом и газовым котлом, около 18кЕвро была, когда я запрашивал. Из них 4500 возвращают по гос программе и при теплом немецком климате получается 30% экономии в сравнении с газом (примерно). В целом да — не дешево, но и не комически стоит. Плюс помогает, где нет газа.

Вопрос, разница 18к это окончательная цена, что называется под ключ?
Какова разница в цене по обслуживанию?
Что за 30% экономии из чего они складываются, хотя бы приблизительные расчеты?
Что вы будете подключать для нагрева воды для бытовых нужд, я не думаю что одного теплового насоса будет достаточно, а значит вам ещё нужно добавить разницу между эл. бойлером и бойлером косвенного нагрева от газового котла(или т.п.), как в установке так и в обслуживании.

18к была доплата за опцию тепловой насос Viessmann Vitocal 7-9кВт+скважина (3 дырки для 2 петель)+установка. Это доплата в сравнении с ценой: газовый котел той же фирмы+панели на крышу (30% выработку солнечной энергии чтобы обеспечивать). Это была опция от застройщика, так что подозреваю, что самому сделать чуть дешевле. Вся система включает в себя обеспечение горячей воды (бак 200л) и теплые полы в доме 140м2 по всей площади 2ух этажей. На счет 30% — средний расчет для той модели, который предоставляет застройщик. Там уже зависит от параметров грунта, длины петли и гоняете ли Вы охлаждение летом. Обслуживание раз в год 200-250 евро (120 газ обслужить стоит). Ну и там всякие сервисные контракты стараются впихнуть.
Ссылка
Явное преимущество над ветром и солнцем в постоянстве мощности.
Совершенно не рассмотрен вопрос влияния геотермальных станций на геологическую активность. Вроде бы недавно в Корее было внезапное землетрясение, в котором позже обвинили как раз таки геотермальные ЭС.
Ну и такой момент что там где их выгодней и эффективней всего ставить — там регулярно трясет и пробуренную скважину запросто может захлопнуть…
Землетрясения вообще часто бывают внезапными, а уж обвинять в них геотермальную станцию, сотовую связь, или плохого шамана — это уже на выбор населения…
А как физики Тошибы объясняют выброс 1000 кг CO2 на 3,6 МДж выработанной из угля энергии? Или они тоже путают кВт*час, кВт/час, кВт*год и кВт?
Вот странно, из википедии:
Средняя плотность теплового потока по земному шару составляет 87±2 мВт/м²… в областях геосинклиналей и срединно-океанических хребтах может достигать 100-300 мВт/м² и более
ок, 100-300 кВт/км². Откуда калифорнийский гигаватт с 78 км²?
Это плотность по плоскости сечения на уровне поверхности, а нужно ещё интегрировать по глубине шахты.
Интегрировать как? Если речь об аккумулированной в породе тепловой энергии, то тезис о возобновляемости уходит.
Но шахта ведь не изолирована. Постоянный приток тепла извне будет определяться сечением и глубиной шахты, температурой теплоносителя, скоростью его движения, характеристиками породы/трубы, и многим другим. Это довольно сложный расчёт.
Тем не менее, общий приток тепла от недр ограничен некой поверхностью, объемлющей район сбора, помноженной на плотность потока. Да, отбор тепла увеличивает градиент и, соответственно, поток, но взяв поверхность побольше, мы сей эффект ограничим.
Дано: внутри Земли имеется горячее ядро, с его помощью нужно выработать электричество.
Вопрос: как это сделать?
Ответ: построить геотермальную электростанцию.

Дано: Вокруг земли есть пустой космос, с его помощью нужно передавать через океаны информацию
Вопрос:как это сделать?
Ответ:Запустить спутники связи.

Что блин за формат подачи такой?
А на вопрос как передавать звук на тысячи километров без проводов ответ будет — надо придумать радио?

Кажется, вы забыли прочитать статью дальше

Так же в Исландии отопление страны практически полностью обеспечивается геотермальными источниквми энергии, где доля геотермальной теплоты в централизованном теплоснабжении доходит до 96%. При этом отапливаються не только помещения внутри, но и внешние решеходные зоны!
выброс углекислого газа в атмосферу оценивается в 45 кг CO2 на 1 кВт·ч

Тут точно нет опечатки?
1 кВт·ч — это электрочайник мощьностью 1 киловатт работающий 1 час?
45 кг CO2 как то звучит очень много.

И ещё интересно откуда у CO2 у атомной станции?

Он есть если учесть жизненый цикл — включая добычу сырья и т.д, но явно не 16 кг за квт*ч.
1 кВт·ч = 3,6 МДж, худший вариант — каменноугольная ТЭС, где выделение почти только CO2:
C + O2 = CO2 + 29,3 МДж/кг, при КПД 35% дает 10,3 МДж полезной энергии на 1 кг каменного угля или пропорционально 350 грамм угля на 1 киловатт-час. А это выброс 1283 г CO2.
Я так понимаю, с паром всё в порядке, но он весь выходит «в свисток»? Генерации никакой нет?
Один энергоблок сгорел при пожаре, а на другом сломалась турбина, цена вопроса — несколько миллионов рублей, денег в бюджете нет. В 2015 там было несколько охранников, которые выращивали в импровизированных мини теплицах овощи и варили всякие прикольные штуки из металлолома. Воды питьевой там нет, от той, что есть — зубы разваливаются. Так что содержать её всё равно накладно, не знаю, как там сейчас.

так там дистиллятом из пара можно много потребностей закрыть

CO2 на 1 кВт·ч выработанной энергии. Для сравнения: у угольных станций на тот же киловатт-час приходится 1000 кг CO2, у нефтяных — 840 кг, газовых — 469 кг.

Ну вот привирать то зачем, да ещё и на порядки?

Даже если допустим что автор ошибся с порядком (перепутал МВт*ч с кВт*ч), то всё равно не сходится. Тут цифры с потолка взяты.
А как у таких станций со стойкостью к землетрясениям и извержениям вулканов? Электростанция «на вулкане» более выгодная и простая в построении — это конечно круто. Но и более хрупкая и опасная? Ну и жить рядом с действующим вулканом вряд ли кто-то захочет, соответственно, электроэнергию транспортировать надо далеко?
ка минимум сотни тысяч (если не миллионы) людей живут не только рядом но и в кратерах вулканов, одна Ява чего стоит, они будут просто рады такой электроэнергии из станции за домом.
Опыт Везувия и Кракатау не пугает?

Так, конечно, заманчиво управлять столь разрушительной энергией в мирных целях. Ещё было бы интересно делать электростанции на молнии, там же мощность гигантская (жаль только всего долю секунды бьёт, и грозовые дожди — редкость).
Я их не спрашивал, не знаю, пугает или нет.
С самими генераторами ничего нового, надо что-то крутить, хоть педали, хоть ветром, хоть водой, но крутить. Не туда копаем.
Та мы в курсе, но надо чтобы таких было ещё десятки вариантов и не с мизерными кпд.
UFO just landed and posted this here
Просто ствол шахты будет стоить дороже бурения и требует более прочного крепления. Чем больше диаметр трубы, тем больше материала и больше суммарной давление по всей площади.
А еще он может завалится при землетрясении.
А еще надо кудато девать землю(почитайте обьем цилиндра диамтером 2м и глубино 5000).
UFO just landed and posted this here
Ну как бы он окупился?

www.popmech.ru/technologies/259652-samye-glubokie-shakhty-v-mire-chast-2

Шахты на 5к метров добывают исключительно золото. Стоимость одной такой шахты сравнима будет со стоимостью 10-30км метро. И это только ствол.
Ну и будет у вас 50градусов. Чем вам это поможет? Центр Москвы, разве что, обогревать. За стоимость всего метро Москвы.

Не путайте туннель на 100м и на 5км в глубину. Вам же прийдеться с глубины 5км доставлять отбросы, отвозить их куда-то, вниз спускать бетон и сталь. Никакой лифт не выдержит, прийдеться делать промежуточные станции метро каждые 500м.

А теперь подумайте, как вам с 5км наверх поднять тонны воды. По трубе? Щааас. 500 атмосфер давление.
UFO just landed and posted this here
Ну так постройте. Только в районе Москвы прийдется делать 12км шахту, тоесть это будет супер проект, новый, круче полета на Луну.
А потом с глубины 12км поднимать воду, сотней высоконапорных насосных станций. Проще как-то электричеством на насосы сразу и греть, не?
UFO just landed and posted this here
У вас же есть другая теория. Поделитесь с нами.
UFO just landed and posted this here
UFO just landed and posted this here
Работаю на ГеоЭС на Камчатке. С одной стороны, все верно, источник неисчерпаемый и стабильный, а с другой — скважины часто вырабатываются, и для поддержания мощности и стабильной генерации необходимо постоянно вести геологические изыскания и бурить новые скважины, причем пар в новых скважинах не всегда имеет хорошие характеристики (например, температура паро-водяной смеси и глубина залегания) для его использования.
А что происходит со скважинами? Засоряются или температура падает?
А реально ли сделать геотермальную станцию на даче в России? Имхо нет, ибо придёт дядя чиновник и попросит много денег за лицензию на добычу полезных ископаемых (в данном случае — горячей воды и растворённых в ней солей) и запретит заливать холодную воду обратно в скважину. Или я не прав?
По закону на 30м+ надо геологоразведка и лицензия.

Ну так бурить не самому, а обратиться в компанию, у которой есть лицензия. А если сливать воду обратно в скважину, то и добычи ископаемых никакой не будет.

Необходима геологоразведка.
Это так не работает. Сольете или нет, но добыча по документам будет.
Я работаю в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, занимаюсь исследованиями в области геотермальной вулканологии на Камчатке. У нас на Камчатке есть Мутновская ГеоЭС (50 МВт, обеспечивает ~25-30% потребности в электроэнергии для Петропавловска-Камчатского), введена в эксплуатацию в 2000 г. Мутновка не является моим основным направлением научной деятельности (в настоящее время я больше специализируюсь на Паратунском месторождении), но мне известно многое из исследований моих коллег.

Если упрощенно — источником водного питания Мутновского геотермального месторождения являются метеорные воды, поступающие из ледников\снеговых шапок вулканов Мутновского и Горелого через жерла этих вулканов, где под воздействием локальных магматических систем они (воды) нагреваются и поступат в резервуар. То есть, продуктивность этого месторождения напрямую зависит от соотношения скорости таяния снеговой шапки к интенсивности снегонакопления. Это значит, что если, например, усиление глобального парникового эффекта приведёт к интенсивному таянию снежного покрова, то месторождение может лишиться источника водного питания.

Мы каждый год на полевых работах всей лабораторией ходим в маршруты по Мутновской ГеоЭС и Мутновскому месторождению, которое включает в себя километры трубопроводов и десятки скважин и иных технических объектов. В настоящее время станция находится в весьма плачевном техническом состоянии. Годами неконтролируемо изливаются несколько аварийных скважин, которые год от года под воздействием пароводяной смеси гниют и физически разрушаются всё сильнее. К ним даже подходить в последние годы стало опасно — помимо шума, находящегося на грани болевого порога слуха, они явно в любой момент могут взорваться, мы уже наблюдаем интенсивную вибрацию грунта с выходом пара вокруг устьев таких скважин. Для ликвидации таких скважин необходимо бурить наклонные скважины, глушить водой, бетонировать их. На это требуются колоссальные затраты, которые, видимо, считаются нецелесообразными. В наших пробах отмечается всё увеличивающееся содержание водорода, что говорит о продолжающихся процессах коррозии магистральных труб.

В целом ещё непонятна сама дальнейшая судьба ГеоЭС, т.к. на Камчатке существует конкуренция на рынке производства электроэнергии со стороны традиционных источников (газ с западного побережья полуострова, завозной мазут, недавно стало известно о возросшем интересе правительства края к строительству ГЭС на севере полуострова, которая может покрыть 100% потребностей П-Камчатского и окрестностей в электроэнергии). Мы обращаем внимание соответствующих структур на пока что далеко не исчерпанный потенциал Мутновского месторождения (существуют научно обоснованные проекты, позволяющие увеличить мощность Мутновской ГеоЭС до 250 МВт, т.е. в 5 раз) и надеемся на то, что АО Геотерм (владелец станции) и иные заинтересованные организации и структуры обратят внимание на такой перспективный источник электроэнергии.

А я на Паужетской ГеоЭС был, с небольшой экскурсией. И купался у них на водосбросе. А ещё видел генератор, построенный в 1937году и до сих пор являющимся основным генератором из трех на этой станции. Очень понравилось!

Какой то «понятный график» непонятный, и не соответствующий вышенаписаной фразе «Температура поверхности твёрдого ядра Земли на глубине около 5100 км равна примерно 6000 °C. При приближении к земной коре температура постепенно снижается. ». Глядя на график можно понять, что там температура около 4700 °C
Лучше заставьте вулканы асфальт укладывать, лава течёт, застывает, а джамшуты ровняют ))
Лава при застывании не только неровная, но ещё очень пористая — по такой особо не поездишь. Провалиться в пещеру можно. Предположу, что прокладывать асфальт в лавовой местности — отдельное веселье, хотя может и проще, чем в болото.
Асфальт тоже пористый если его не укатывать, тромбовать. Идея конечно бредовая пока, потому там и смайлики, но это сегодня, позже может кто-то и подсмотрит у вулкана что можно делать.
Мы не знаем, что происходит глубже чем на 12 км.
Печально, что такая уважаемая компания допускает такое невежество уровня троечника 9-го класса…

Экстраполировать градиент температуры, так же некорректно, как и экстраполировать рост человека по первым 10 годам жизни. Если за первые 10 лет человек вырос на 1,5 метра, то к 20 годам он будет 3 метра, а к 30 — 4,5 метра.

Мы пробурили на 12 км из 6000 км. МЫ НЕ ЗНАЕМ НИ ЧЕ ГО.
Только почему умалчивается в недостатках вероятность «вызвать» землетрясение? И статьи об этом давно есть и реальные случаи.
себестоимость геотермальных станций колеблется на уровне $2800/кВт установленной мощности. Для сравнения: ТЭС — $1000/кВт, ветряки — $1600/кВт, солнечная электростанция — $1800-2000/кВт, АЭС — около $6000/кВт
а вот лазард говорит, что у геотермальных $4000-$6400, у газа $700-$1300, у угля $3000-$8400, у аэс $6500-$12500, у ветряков $1150-$1550, у сэс $950-$1250 www.lazard.com/media/450784/lazards-levelized-cost-of-energy-version-120-vfinal.pdf. т.е., совсем другая картина. а вы откуда свои цифры берете?
Sign up to leave a comment.