По сообщению ТПУ, сотрудниками ВУЗа совместно с Центром Хериот-Ватт разработан новый тип геотермальных электростанций.
Данные установки работают на основе органического цикла Ренкина, предполагающего термодинамический процесс, происходящий на энергии рабочего тепла, источниками которого могут служить углеводороды, силиконовые масла или хладагенты в зависимости от параметров теплового источника. Ученые выбрали хладагент R245fa, относящийся к озонобезопасным фреонам.
Установка включает несколько модулей: блок подогревателя, испаритель, конденсатор, генератор и винтовой детандер. Последний компонент замещает турбину. Он отличается большей эффективностью в малом диапазоне мощностей, лучшей экономичностью и способен работать в смешанном режиме. Предусмотрено дистанционное управление установкой.
Технология замкнутого или бинарного цикла позволяет сократить выбросы в природную среду и обеспечивает функционирование таких установок при низкой температуре кипения хладагента (47⁰C). Последнее существенно расширяет возможности использования геотермальной энергетики.
Сейчас в стране действует 4 таких электростанции, расположенные на Камчатке и Курильских островах – в районах геодинамической активности. Это обусловлено тем, что принцип их функционирования основан на прямом использовании пара, образующегося при температуре свыше 100⁰C.
Исследователи составили карту наиболее перспективных регионов для нового типа ГеоЭС. По их мнению, к ним относится Западная Сибирь, включая Томскую область. Ученые оценили плотность геотермальных ресурсов, температуру на глубине до 4 км и прочие соответствующие факторы региона.
Опытный образец установки прошел первые испытания с использованием физической модели геотермальной скважины. По результатам выяснено, что минимальная температура для положительного КПД составляет 60⁰C. Прототип установлен в кампусе ТПУ.
В дальнейшем планируются испытания на геотермальной скважине.
