Разработка сибирских специалистов.
Исследователи Томского политехнического университета (ТПУ) провели анализ работы геотермальной электростанции (ГеоЭС), созданной в вузе. Осуществленные испытания позволили смоделировать функционирование конструкции в течение всего года с учетом специфических характеристик местности, климатических и физико-географических условий.
В ТПУ был разработан опытный образец ГеоЭС, который основан на использовании органического цикла Ренкина. Это отличает данную установку от существующих аналогов в России. В такой электростанции тепло преобразуется в энергию с помощью рабочего тела, которым могут быть углеводороды, силиконовые масла или хладагенты. Преимуществом подобных установок является их способность работать при температуре от 60 градусов Цельсия, тогда как традиционные геотермальные станции нуждаются в температуре выше 100 градусов. Это накладывает ограничения на области применения таких систем. Кроме того, томская ГеоЭС функционирует в замкнутом бинарном цикле, что минимизирует выбросы в окружающую среду.
Ученые ТПУ тестировали свою конструкцию в различных условиях, чтобы создать модель ее работы на протяжении всего календарного года с учётом смены сезонов. Алгоритм демонстрирует, как на эффективность ГеоЭС влияют такие факторы, как тип рабочего тела, массовый расход теплоносителя, его температура, параметры конденсации и ряд других характеристик.
Выяснили, что количество производимой энергии может значительно варьироваться под воздействием этих внешних факторов. Основным параметром для бинарных ГеоЭС с конденсаторами с воздушным охлаждением является температура окружающей среды. Летнее время может привести к снижению выходной мощности на 36% по сравнению с зимними месяцами.
Кроме того, конструкция самого конденсатора может оказывать влияние на КПД и мощность. Колебания наблюдаются даже в пределах одного и того же сезона. В качестве предпочтительных рабочих тел выбраны ряд озонобезопасных фреонов.
Полученные расчеты помогут инженерам и ученым проектировать геотермальные электростанции с учетом конкретных климатических и физических условий местности, где они будут установлены. Разные варианты конструкций позволят сделать производство электроэнергии с помощью таких установок более предсказуемым и стабильным.
Подписывайтесь на Hi-Tech Mail в мессенджере MAX
Фото: hi-tech.mail.ru