Дэвшилтэт геотермаль дулааны насосны технологи: Ногоон эрчим хүчний хэрэглээний хувьсгал
Уур амьсгалын өөрчлөлтийн асуудал улам бүр тулгамдаж байгаа энэ үед дэлхий нийт тогтвортой эрчим хүчний шийдлүүдийг санал болгож чадах технологид анхаарлаа хандуулж байна. Сүүлийн хэдэн арван жилд анхаарал татаж буй нэг шинэлэг зүйл бол газрын гүний дулааны насосны технологи юм. Энэхүү технологи нь дэлхийн гадаргын доорх дулааныг ашиглан өндөр үр ашигтайгаар халаах, хөргөхөд ашиглаж болох эрчим хүчийг бий болгодог. Энэхүү нийтлэлд газрын гүний дулааны насосны дэвшилтэт технологи, түүний ажиллах зарчим, ашиг тус, тогтвортой эрчим хүчний хүрээнд ирээдүйн боломжийг гүнзгийрүүлэн авч үзэх болно.
Геотермаль дулааны насосны ажиллах зарчим
Үндсэндээ геотермаль дулааны насос нь хөргөгч эсвэл хөргөгчтэй төстэй зарчмаар ажилладаг боловч хамаагүй том хэмжээтэй, өөр зориулалттай. Дулааны насос нь нэг эх үүсвэрээс дулааныг авч, нөгөө эх үүсвэр рүү дамжуулдаг. Энэ тохиолдолд дулааны эх үүсвэр нь байшин эсвэл барилгыг тойрсон хөрс эсвэл гүний ус бөгөөд очих газар нь барилгын халаалт эсвэл хөргөлтийн систем юм.
Геотермаль дулааны насосны системд хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг байдаг: шингэн (ихэвчлэн ус эсвэл ус ба антифризийн холимог) агуулсан газардуулгын гогцоо эсвэл худаг, мөн дулааны насос өөрөө. Энэ системийн ажиллах үе шатууд дараах байдалтай байна.
1. Газрын гадаргуугаас дулаан шингээлт: Газрын гогцоонд байгаа шингэн нь газрын гадаргуугаас тодорхой гүнд дэлхийн байгалийн температурт (ихэвчлэн 10-15°C) харьцангуй тогтмол дулааныг шингээдэг.
2. Дулаан дамжуулалт: Дулаан агуулсан энэ шингэнийг дараа нь гадаргуугийн дээрх дулааны насосны төхөөрөмж рүү урсгана.
3. Дулаан дамжуулалт: Дулааны насос нь газраас шингээж авсан дулааны температурыг нэмэгдүүлэхийн тулд хэд хэдэн компрессор, конденсатор, ууршуулагчийг ашигладаг бөгөөд энэ нь гэр эсвэл барилгын халаалтын системд дулааныг илүү үр дүнтэй хуваарилах боломжийг олгодог.
4. Дулаан хуваарилалт: Энэ дулааныг дараа нь орон зай эсвэл ус халаах системд, жишээлбэл, халаалттай шал эсвэл радиатор хэлбэрээр хуваарилдаг.
5. Давтагдах цикл: Дулаанаа ялгаруулсан шингэн дахин хөрч, илүү их дулааныг шингээхийн тулд газарт буцаж урсдаг бөгөөд энэ цикл төгсгөлгүй давтагддаг.
Геотермийн дулааны насосны ашиг тус
Геотермаль дулааны насосны технологи нь ирээдүйд тогтвортой эрчим хүчний шийдэл гэж үзэх нь зүйтэй хэд хэдэн чухал давуу талыг санал болгодог. Гол давуу талуудын заримыг энд оруулав.
1. Өндөр эрчим хүчний үр ашиг: Геотермийн дулааны насос нь ашигладаг цахилгаан эрчим хүчнээсээ дөрөв дахин их дулааны энерги үйлдвэрлэх боломжтой. Энэ нь ашигласан цахилгаан эрчим хүчний нэгж тутамд систем нь дөрвөн нэгж дулааны энерги үйлдвэрлэх боломжтой гэсэн үг юм.
2. Нүүрстөрөгчийн ялгаруулалт бага: Ашигласан эрчим хүчний ихэнх нь дэлхийн байгалийн дулаанаас гардаг тул ялгардаг нүүрстөрөгчийн ялгаруулалт нь чулуужсан түлшээр ажилладаг уламжлалт халаалтын системтэй харьцуулахад маш бага байдаг.
3. Үйл ажиллагааны зардал бага: Геотермаль дулааны насос суурилуулах анхны хөрөнгө оруулалт өндөр байж болох ч урт хугацааны үйл ажиллагааны зардал хамаагүй бага байдаг. Хэрэглэгчид халаалт, хөргөлт, ус халаах зардлаа 70% хүртэл хэмнэх боломжтой.
4. Бат бөх чанар ба найдвартай байдал: Эдгээр системүүд нь урт хугацааны ашиглалтын хугацаатай гэдгээрээ алдартай бөгөөд дотор төхөөрөмжийн хувьд 25 жилээс дээш, газардуулгын гогцооны хувьд 50 гаруй жил байдаг. Мөн тэдгээр нь харьцангуй бага засвар үйлчилгээ шаарддаг.
5. Хэрэглээний уян хатан байдал: Геотермийн дулааны насосыг айл өрхөөс эхлээд арилжааны барилга хүртэл янз бүрийн хэмжээнд ашиглаж болох тул олон төрлийн хэрэгцээнд зориулсан олон талын сонголт болдог.
Сорилтууд ба шийдлүүд
Геотермаль дулааны насосны технологи нь олон төрлийн давуу талыг санал болгодог боловч өргөн хэрэглээг хангахын тулд даван туулах шаардлагатай хэд хэдэн бэрхшээл байдаг.
1. Анхны өндөр зардал: Хамгийн том саад бэрхшээлүүдийн нэг бол харьцангуй өндөр анхны суурилуулалтын зардал бөгөөд үүнд өрөмдлөг хийх, газрын гогцоо суурилуулах зэрэг орно. Гэсэн хэдий ч засгийн газрын урамшуулал болон ногоон эрчим хүчний санхүүжилтийн хөтөлбөрүүд нь энэхүү зардлын ачааллыг бууруулахад тусалж чадна.
2. Газрын шаардлага: Газрын гогцоо суурилуулахад ихээхэн хэмжээний газар шаардлагатай бөгөөд энэ нь өндөр нягтралтай газарт бэрхшээл учруулж болзошгүй юм. Босоо худгийн систем нь хязгаарлагдмал газар нутагт өөр хувилбар байж болно.
3. Мэдлэг ба боловсрол: Геотермийн дулааны насосны ашиг тус, үйл ажиллагааны талаар олон нийтийн мэдлэг, ойлголт дутмаг байгаа нь бас нэг бэрхшээл юм. Олон нийтийн боловсрол, мэдээллийн кампанит ажил нь энэ асуудлыг шийдвэрлэхэд тусалж чадна.
4. Журам ба стандартууд: Зарим газарт дэмжлэггүй журам эсвэл хүнд суртлын нарийн төвөгтэй байдал нь суурилуулалтад саад учруулж болзошгүй. Зөвшөөрлийн үйл явцыг хялбарчилж, сэргээгдэх эрчим хүчийг дэмждэг зохицуулалтын шинэчлэлүүд тустай байх болно.
Геотермийн дулааны насосны ирээдүй
Газрын гүний дулааны насосны технологийн боломж асар их хэвээр байгаа бөгөөд ялангуяа дэлхий даяар чулуужсан түлшнээс аажмаар татгалзах, сэргээгдэх эрчим хүчний хэрэглээ нэмэгдэх зэрэг нөхцөл байдалд онцгой ач холбогдолтой юм. Үргэлжилж буй судалгаа, хөгжүүлэлт нь эдгээр системийн үр ашгийг дээшлүүлэх, суурилуулах зардлыг бууруулах, технологийн хэрэглээг өргөжүүлэхэд чиглэгддэг.
Технологийн хөгжил: Өрөмдлөгийн материал, техникт шинэчлэл хийснээр зардлыг бууруулж, үр ашгийг нэмэгдүүлэх боломжтой. Жишээлбэл, илүү бат бөх, дулаан дамжуулалт сайтай материалыг газрын гогцоонд ашиглахаар судалж байна.
Бусад системтэй нэгтгэх: Геотермийн дулааны насосыг нарны хавтан гэх мэт бусад сэргээгдэх эрчим хүчний технологиудтай нэгтгэж, илүү үр ашигтай, найдвартай эрлийз эрчим хүчний системийг бий болгож болно. Энэ нь сэргээгдэх эрчим хүчний хэрэглээг хамгийн их байлгахаас гадна эрчим хүчний хангамжийн тогтвортой байдлыг сайжруулдаг.
Бодлого ба урамшуулал: Засгийн газар болон бодлого боловсруулагчид татварын хөнгөлөлт, татаас эсвэл газрын гүний дулааны насос суурилуулахыг дэмждэг хөтөлбөрүүдийг санхүүжүүлэх зэрэг урамшуулал олгох замаар нэвтрүүлэлтийг хурдасгаж болно. Энэ нь хэд хэдэн хөгжингүй оронд аль хэдийн тодорхой болсон бөгөөд бусад орнуудад ч мөн адил хэрэгжих төлөвтэй байна.
Хэрэглэгчийн мэдлэг: Уур амьсгалын өөрчлөлт болон сэргээгдэх эрчим хүчний ач холбогдлын талаарх мэдлэг нэмэгдэхийн хэрээр улам олон хэрэглэгчид байгаль орчинд ээлтэй эрчим хүчний шийдлүүдийн талаар лавлаж, авч үзэж эхэлж байна. Иймээс геотермаль дулааны насосны зах зээл цаашид ч өсөх төлөвтэй байна.
Дүгнэлт
Геотермаль дулааны насосны технологи нь дэлхийгээс сэргээгдэх эрчим хүчийг ашиглах боловсронгуй, үр ашигтай аргыг санал болгодог. Өндөр үр ашигтай, нүүрстөрөгчийн ялгаруулалт багатай, үйл ажиллагааны зардал багатай тул энэхүү технологи нь уур амьсгалын өөрчлөлттэй тэмцэх ирээдүйтэй шийдэл юм. Сорилтууд хэвээр байгаа ч технологийн шинэчлэл, бодлогын дэмжлэг, мэдлэгийг нэмэгдүүлэх нь геотермаль дулааны насосыг өргөн хүрээнд нэвтрүүлэхэд түлхэц болно. Энэхүү технологийг нэвтрүүлснээр ногоон эрчим хүчний ирээдүй илүү гэрэл гэгээтэй харагдаж байгаа бөгөөд ирээдүй хойч үедээ тогтвортой нөөцийг амлаж байна.
