В статье проводится анализ геотермальных источников энергии в Крыму для различных глубин залегания. На глубине до 1000 м температуры относительно не велики от 34 до 650С, а на глубине 4000 м достигают на некоторых участках 175 – 1800С. Также приводятся формулы для расчета числа Рейнольдса и числа Нуссельта, используемых при определении теплопотерь от геотермальной воды к стенке трубопровода, температура которого в свою очередь зависит от температуры окружающего грунта. Рассчитано снижение температуры в трубопроводе при извлечении нагретой воды для различных случаев, причем выявлено, что при длине трубопровода до 100 м оно менее градуса. Чем больше расход воды, тем в меньшей степени снижается температура, а зависимость нелинейная. Предмет исследования: геотермальные источники энергии Крыма. Исследование направлено на решение проблемы, связанной с извлечением низкотемпературной воды для подачи ее потребителю. Материалы и методы. Применялись как аналитические, так и расчетные методы, основанные на использовании формул процессов теплопередачи Результаты. Установлено, что при стабилизированном процессе извлечения геотермальной воды из скважины Новоселовской площадки в Крыму снижение температуры для участка трубопровода относительно невелики, что позволяет использовать ее для нужд теплоснабжения потребителей. Выводы. Геотермальные источники в Крыму практически не используются, несмотря на существенный потенциал. Расходы на семи площадках геотермальных источников в Крыму колеблются в диапазоне от 600 до 4900 м3/сутки, при этом в зависимости от глубины залегания температуры достаточны или для теплоснабжения потребителей, или для генерации электроэнергии. На примере Новоселовской площадки при самоизливах от 700 до 3500 м3/сутки было выявлено возможное снижение температуры в трубопроводе. При этом температура воды принималась 500С, а снижение температуры составило менее 0,13% на 100 м трубопровода.
геотермальный источник, теплопотери, снижение температуры, скважина
1. Гарипов М.Г., Гарипов В.М. Геотермальная энергетика // Вестник Казанского технологического университета. 2014. Т. 17. № 14. С. 202-204.
2. Гаджиев З.Х., Симонян Д.А., Уруджев А.К. Геотермальная энергия как основа "зеленой" энергетики Краснодарского края // Вестник научных конференций. 2015. № 3-6 (3). С. 38-40.
3. Гацаева Л.С., Гацаева С.С.А., Даукаев А.А. Геотермальный ресурс как важный источник энергии // Вестник КНИИ РАН. 2020. № 4 (4). С. 87-92.
4. ихомиров Д.А., Трунов С.С. Обогрев и охлаждение животноводческих помещений с использованием геотермальной и внепиковой энергии // Агротехника и энергообеспечение. 2019. № 1 (22). С. 86-96.
5. Gažíková S., Takács J., Krajčík M. Improving the efficiency of geothermal energy use for recreation and balneology: a case study of spa Kremnica // Russian Journal of Construction Science and Technology. 2018. Т. 4. № 2. С. 12-17.
6. Хэллф Э.Х. Установка для выработки геотермальной энергии. Патент на изобретение RU 2260751 C2, 20.09.2005. Заявка № 2003113562/06 от 25.07.2001.
7. Ниеми Р. Геотермальное теплообменное устройство, геотермальная тепловая установка и способ подачи тепловой энергии в грунт. Патент на изобретение RU 2756624 C1, 04.10.2021. Заявка №2020123426 от 12.02.2019.
8. Ibrahim Dincer, Murat Ozturk,. (2021). Geothermal energy sources.https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820775-8.00004-0.
9. Sh.H. Baymatov, A.E. Berdimurodov, M.M. Kambarov, Z.S. Tulyaganov. (2023). Employing Geothermal Energy: The Earth’s Thermal Gradient as a Viable Energy Source. E3S Web of Conferences. 449.https://doi.org/10.1051/e3sconf/202344906008.
10. Johannes Miocic, Lukas Schleichert, Adinda Van de Ven, Roland Koenigsdorff. (2024). Fast calculation of the technical shallow geothermal energy potential of large areas with a steady-state solution of the finite line source.
11. Elisa Heim, Marius Laska, Ralf Becker, Norbert Klitzsch. (2022). Estimating the Subsurface Thermal Conductivity and Its Uncertainty for Shallow Geothermal Energy Use—A Workflow and Geoportal Based on Publicly Available Data. 12. Мохов М.А., Шмелева М.А. Исследование процесса получения геотермальной энергии на нефтегазовых месторождениях // Вестник Ассоциации буровых подрядчиков. 2019. № 1. С. 40-44.
12. Михеев М.А. Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М.: «Энергия», 1977. – 344 с.
