Научная работа по физике на тему "Геотермалды жылыту жүйесін жобалау"

КІРІСПЕ

Автоматтандырудың технологиялық құрылғыларын жетілдіру күрделі үрдіс болып табылады, олардың негізінде тұтынушы өндірістерін автоматтандыру бір жағынан өндірушінің мүмкіндіетеріне, екінші жағынан экономикалық мүмкіндіктерге негізделеді. Дамудың бастауышы нұсқамасы өндіруші мен тұтынушының жұмыс эффективтілігін арттыру болып табылады. Жаңа техниканы ендіру шаралары тек шығын орны толығымен өтелетін жағдайда қолданылады.  Сол себепті барлық жаңа жобалардың шешімі жалпы экономикалық тиімділік пен жобалау, ендіру, өндіруге кеткен шығынмен ескерілері.

Адамдардың орта есеппен 75% өз уақытын сан түрлі ғимараттар мен тұрғын үйлерде өткізеді. Ғимаратты жеткілікті мөлшерде таза ауа, жылумен қамтамасыздандыру шараларын автоматтандырылған жүйе орындаса, адамзат өмірі электр энергиясы күнделікті өмірде пайдалануға келгендей дәуірдегі жетістікке жетері сөзсіз анық.

Автоматика адам жұмысын оңтайландырып, ауыр жұмысты жеіңілдетуге негізделген техника мен технологиялық жетістіктерді дамытушы ғылым саласы. Автоматикалық құрылғылар қолданылуы тек зауыт фабрикалар мен өндірісте ғана емес, тұрмыстық өмірдің жанжақты қырларында орын алады. Адам өз өмірінің тең жартысын үйде өткізеді. Сол себепті де автоматика саласының түп негізі болып табылатын уақыт үнемдеу мен  жұмысты, тұрмысты жеңілдетудің тағы бір жолы тұрғылықты баспананы жылумен, ыңғайлы климатпен қамтамасыз ету. Оны реттеу мен қадағалау сауалдары, тұрмыстық машақаттары ойға келмейтіндей ыңғайластырылған жағдайды автоматтандырылған жүйе іске асыра алады. Алайда мен өз дипломдық жұмысымда жылыту жүйесін құру барысында көптеген жағдайларды тексеріп саралап бұған дейінгі қарапайым пештік жылытудан күрделі орталықтандырылған жылыту жүйесіне дейігі, энергетикалық үнемді жылыту әдістерін саралай келе геотермалды энергияны пайдаланудан артық аса үнемді, ерекше құрылымды, автономды жылыту жүйесі жоқтығын аңғардым.

Геотермалды жылыту жүйесі қазіргі заманда жаңадан туындап құрастырылып жатқан «Саналы үй» (Умный дом) негіздемесінің бірі. Тұрғылықты жер немесе жұмыс орнында ешбір адамға өз жұмысының ауыртпашылығын түсірместен  ғимарат ішіндегі климаттық жағдайды оптималды жылы күйдегі көрсеткішін орнататын геотермалды жылыту жүйесі. Жүйе жұмысы былайша сипатталады жердің астыңғы жағы мен жоғарғы жағында температуралық көрсеткіштер бір біріннен өзгеше болып келеді, осы өзгешелікті тиімді пайдалану арқылы арнайы құрылғыларды пайдалана отырып ғимаратты жылутуға болады. Құрылғылар физикалық заңдылыққа негізделе жұмыс істейді. Конденсация, қысым, тығыздық, температура датчиктерінің алғашқы түрлендірулерінің негізінде алынған ақпаратқа сүйене отырып геотермалды жылыту жүйесі микроконтроллерге басқару сигналымен жұмыс алгоритімін береді. Әсер ету қондырғылары арқылы басқарушы микроконтроллерден алынған алгоритмі жүзеге асырылады.

Тұрғын үйді немесе үлкен ғимаратты комплексті жылыту әрбір жағдайында индивидуальды шешімді талап етеді. Сапалы түрде құрылған желдеткішті геотермалды жүйе қыс мезгілдерінде ыстық ауамен геотермалды жылытуды қамтамасыз етсе, жаз мезгілдерінде фильтрленген салқын ауамен қамтамасыздандырады. Ғимарат ауданы мен комплекстік құрылымына қатысты офистік орталықтар, құрылымдар одан да күрделі шешімді талап етеді.

Геотермалды жер энергиясын ауа желдеткіштері арқылы тарату өндірістік, электротехникалық, химиялық, текстильді, және өндірістің басқа да салаларымен қоса тұрғын үйлер мен комплексті ғимараттарды жылыту мақсатында құрылады.

Ғимараттарды желдету арқылы жылыту үшін түрлі ауқымдағы жылу насостарын пайдаланған тиімді. Жылу насостарын ғимаратты желдету мен жылыту мақсатында пайдалану жаңа жетістіктерге негізделген мезгіл мен жұмыс жағдайына қатысты максимальді түрде тиімділігін көрсететін шешім. Электорэнергиясының бағасының күннен күнге жоғарылауы орын алуы мен қоршаған ортаны ластанудан сақтауға негізделген жылумен қамтудың бұндай түрі ең актуальді мәселенің шешімі болады. Жылу насостары ұзақ мерзімді қызметке (10 - 15 жыл үздіксіз жұмыс) жарамды және бұл жүйе толығымен автоматтандырылған күйде жұмыс істейді. Қондырғылардың жұмыс күйін мерзімдік техникалық қадағалау жұмыс режимін периодты түрде  реттеуге негізделеді.

Дипломдық жұмыстың мақсаты: Заманауи техникалық жетістіктерге негізделе ғимараттар мен тұрғын үйлерді геотермалды жылыту жүйесі бойынша технологиялық операцияларды орындау, үшін негізгі жабдықтар, жүйелер мен құрылғылар жұмысын реттеуге арналған автоматтандырылған басқару жүйесің құрастыру.

Дипломдық жұмыстың өзектілігі: автоматтандырылған жүйенің міндеті геотермалды жылыту жүйеcін басқару негіздемесін құрып, ғимараттағы тұрақты температураны қамтамасыз ету болып табылады. Жобада есептегіш комплексті  басқаруға дамыған елдер компанияларының алдыңғы қатардағы  контроллерлері, сонымен қатар сезгіш элементтер ретінде өлшеу құралдары, климаттық параметрлерді анықтау үшін  көрсетуші және тіркеуші  өлшеу құралдары  қолданылады.

1 ЖОБАЛАУДЫҢ НЕГІЗГІ ҚАҒИДАЛАРЫ

1.1   Терминдер мен анықтамалар

Геотермалды  су қоры жалпы жер асты суларының бір бөлігі болып табылады. Бұл геотермалды суды қажетті көлемде алу арқылы  жылу энергетикалық қолдануға жаратуға болады.

Термосулы орта (термосулы қоршау) — бір немесе бірнеше құбырлармен біріктірілген геотермалды су табу мақсатында тесілген ұңғыма, қолдануға ыңғайлы болып жасалған және тұрған үйлер мен ғимараттарға геотермалды жылуды беруге арналған.

Геотермалды жылу тасымалдың ашық жүйесі — ыстық сумен қамтуды тікелей геотермалды судан алатын жүйе.

Геотермалды жылу тасымалдың жабық жүйесі — тікелей геотермалды судан емес, оның жылуын пайдаланып жылытылған суды ыстық сумен қамтуда пайдалану жүйесі.

Геотермалды жылу тасымалдың тәуелді түрі — геотермалды су жылыту қондырғысына тікелей беріледі.

Геотермалды жылу тасымалдың тәуелсіз түрі — жылу алмастырғыш арқасында геотермалды су жылуын жылыту қондырғысын ысытуға пайдалану.

Транзитті геотермалды жылыту жүйесі — термоортадан температуралық график өзгеретін құрылғыға дейін созылған, ал температура барлық жерде бірдей болған жағдайда бірінші тұтынушыға дейнгі құбырлар жүйесі.

Магистральді геотермалды жылыту жүйесі — транзитті құбырлар бітуімен басталатын тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттарға дейінгі құбырлар жүйесі.

Үлестіргіш геотермалды жылыту жүйесі — магистральді жүйе шегімен басталатын нысындарға тіркесумен аяқталатын құбырлар жүйесі.

1.2   Қолданыстағы  жылыту  жүйелерін талдау

Жылыту деп үй-жайдың температурасын адамға жайлы, күйде технологиялық процестің талаптарына сай деңгейде ұстап тұру үшін жүргізілетін жасанды жылыту процесі. Негізінен, сумен  жылыту  кең таралған. Мұнда жылу ыстық сумен жылыту құралдары арқылы беріледі. Сумен  жылыту  жүйесінің құрамына су қыздырғыштар, жылыту құралдары (радиаторлар, конвекторлар, панельдер, т.б.), су құбырлары, су қызған кезде оның артық көлемін қабылдайтын ыдыс, бекітіп реттеу арматурасы кіреді. Сумен  жылыту  жүйесі табиғи айналымға түсетін және механикалық тәсілмен айналымға түсірілетін түрлерге бөлінеді. Біріншісінде су қыздырғышта ысытылған су және жылыту құралдары мен құбырларда салқындаған судың температураларының, қысымдарының айырымдары есебінен айналымға түседі. Екіншісінде су негізінен салқындаған суды қыздырғышқа беретін түтік құбырға орнатылатын циркуляциялық сорғының әрекеті есебінен жүреді. Бумен жылытуда жылу тасымалдағыш су буы бөлмелерде орнатылған жылыту  құралдарына бу құбырлары арқылы беріледі. Бумен жылыту  жүйелерінде будың жылыту  құралдарында конденсациялануы кезінде бу түзіп жылу бөліп шығару қасиеті пайдаланылады. Бұл кезде пайда болған конденсат құбыр арқылы бір орталықтан жылумен қамтамасыз ету торабына немесе жылытылатын үй-жайдағы қазандыққа қайтып оралады.  Жылыту   мақсатында бу машиналарынан, турбиналарынан тағы басқаларынан шығатын бу да қолданылуы мүмкін. Алайда бұндай тәсілдермен жылыту кезінде жылу энергиясының шығыны аса үлкен көлемде орын алады. Сол себепті кез келген көп қабатты үйлерде немесе орталықтандырылған ЖЭС жалғанған тұрғын үйлерде жылыту қондырғысынан қажетті көлемде жылу бөлінбеу салдарынан, қазандықтарда ысытылған сұйықтық жолда тасымалдану барысында тұтынушыға жеткізілгенге дейін суып үлгереді, яғни ғимараттар толығымен жылумен қамсыздандырылмайды.

1.3   Жылудың балама көздері

Жылу сорғылары  энергиясының жылу көздері ретінде жер теліміндегі жер асты суларын  пайдалануға болады. Жылу тасығыш циркуляцияға түсетін құбырды тереңдігі 80 см.-ден 1.30 см.-ге дейінгі жерге көмеді, бұл аймақ климатының және топырақтың тоңдану тереңдігіне байланысты (көршілес құбырлар арасындағы ең аз қашықтық –0,8–1 м. болуы тиіс). Ешқандай топырақтың арнайы әзірлеуі  талап етілмейді. Жер асты суларына кейбір талаптар ғана бар.  Сөйтіп, ылғалды жері бар,  мінсіз түрдегі  жер асты сулары жақын келген жер телімін пайдаланған дұрыс.   Алайда  жүйені орнату үшін құрғақ жер кедергі болмайды, тек қана құбырдың контур ұзындығын ұлғайту керек. Құбырдың 1 метріне келетін жылу қуатының шамалы мәндері  20-30 Вт. Сонымен, өнімділігі 10 кВт жылу сорғысын орнату үшін ұзындығы 350-450 метр жер контуры қажет. Оны төсеу үшін аумағы шамамен 400 шаршы м. жер учаскесі қолайлы. Ал бау-бақша өсімдіктеріне келсек, контурдың  жасыл желектерге ешқандай әсері жоқ. Сондай-ақ, жылыту үшін жартас түрлерінің жылуын пайдалану мүмкіндігі бар.  Жартаста тереңдігі 60-200 м. (тереңдігі үйдің жылудағы қажеттілігіне және жылу сорғысының көлеміне байланысты) және диаметрі 10-15 см. жылу ұңғымасы бұрғыланады. Бұрғы ұңғымасына «U» әрпінің қалыпы бар құбыр орнатылады. Бұл жылу сорғысының жұмыс істеу принципі жылы жер асты суларын пайданудағымен бірдей.  Жер асты суларын да,  бұрғыланған ұңғымаларды жылу көзі ретінде пайдалануға болады. Жақын арадағы су айдындары немесе өзендер мінсіз нұсқа болып табылады.  Мұндай әдістің басымдығы – қысқа сыртқы контурда, қоршаған ортаның «жоғары» температурасында (су айдынында қыста температура  жайлы және +4°C -тан төмен сирек түседі), жылу сорғысымен энергияны түрлендірудің жоғары коэффицентінде. 1 метр құбырға келетін жылу қуатының шамалы мәні – 30 Вт. Сонымен, өнімділігі 10 кВт жылу сорғысын орнату үшін көлге ұзындығы 300 м. контур төсеу қажет. Құбыр бетіне қалқып шықпауы үшін «шлангтың» бір погондық метріне шамамен 5 кг. жүкті іледі. Назар аударыңыз, құбыр неғұрлым терең  салынған болса, оны зақымдау тәуекелі аз.  Тәжірибе көрсеткендей, жылу сорғысы жылыту мен ыстық сумен қамтамасыз етудегі жалпы жылдық энергия қажеттілігін 70-90% (жылу көзіне байланысты) жабуы тиіс. Қыста төмен температурада жылу сорғысы жинақталған шектік  жеткізгіш немесе қолда бар қазандық жабдықтарымен бірге  қолданылады. Жылу сорғысының және де жылу көзінің қуаты көптеген факторлармен байланысты: үйдің энергетикалық қажеттілігімен, оның оқшаулануымен, салынған жылымен, орнатылған жылыту жүйесімен және т.б. Тәжірибе көрсеткендей, жылу сорғысы қоршаған ортаны зиянды қоқыстармен ластамай және табиғи ресурстарды шамадан тыс тұтынбай, жылыту үрдісін жүзеге асыруға мүмкіндік береді, сонымен қатар ақшалай шығындардың азаюы да байқалады.

1.4   Геотермалдық энергетика

Геотермалды энергетика — жер қойнауындағы энергияны пайдалану мақсатында көзделген энергетика саласы. Жаңартылмалы энергетикалық ресурстарды пайдалану негізінен альтернативті қуат көздеріне жатады.

Вулканды аймақтар мен гидро геотермалды пласттарды жанап өтетін жер асты суларының температудасы қайнау температурасынан жоғары ыстық күйде болады. Сан алуан жарықтар мен босаулардың арқасында ыстық су жер бетіне жол табады, оның көрінісі гейзер түрінде байқалады. Аталған ыстық су қорына терең ұңғыма жасап тесу арқылы қол жеткізуге болады. Ұңғыма арқылы атқылаған ыстық судың тепературалық потенциалын пайдаланып, оны қайта келесі бір ұңғыма арқылы қайта жүктеуге болады. Жоғарғы деңгейлі қабаттарда температурасы 100°C дан төмен геологиялық териториялар да бар, оларды жылу көзі ретінде пайдаланған тиімді. Тұрғылықты тұрмыстық мақсатта геотермалды жылуды пайдалану Исландия, Жаңа Зеландия, Италия, Франция, Литва, Мексика, Никарагуа, Коста-Рика, Филиппинада, Индонезия, Қытай, Жапония, Кения елдерінде пайдалану кеңінен таралған. Бұл жерде атап кеткені жөн, Исландия өзінің геотермалды жылу қорын барынша тиімді пайдалануда. Исландия елінің 85% қуат көзі табиғи жаңартылмалы энергияға негізделген және ол толассыз сарқылмайтын энергия қоры. Исландия геотермалды жылуды тұрғын үйлер мен жылыжайларды, балық өсіріу фермалары мен бассейн, жағалау бойындағы мұхит суын жылыту мен электр энергиясын өндіру жолында пайдаланып қоймай, алюмин балқыту зауыттарында да пайдалануда (сурет 1.1,1.2,1.3,1.4 келтірілген).

Сурет 1.1 Исландияның қуат қорының тарихы 1940-2007 жылдар

Сурет 1.2 Геотермалды жылу қорының пйдалану аясы 2011 жыл

Сурет 1.3 Исландия елінің геотермалды станцияларының жылына өндіретін электр қуаты

Сурет 1.4 Электр энергиясын пайдалану бағыты 2010 жыл

Геотермалды энергетика петротермальды және гидротермальды энергетика болып жіктеледі. Төменде гидротермальды энергетика сипатталған. Исландияда жеті теплофикациялық геотермалды электростанция жұмыс істейді. Энергетикалық қуаты 570 МВт, олар жалпы қуаттың 25% өндірген, 2008 жылғы есеп бойынша. Осындай станцияның біреуі елдің астанасы Рейкьявик қаласын толығымен қамтамасызандыруда. Станция жер асты суын пайдаланады, ал артық суды кең көлемді бассейнге ағызып тастайды. Келесі суретте Исландияның Несьявеллир қаласындағы ГеоЖЭС сыртқы көрінісі бейнеленген.

Сурет 1.5 Несьявеллир қаласындағы ГеоЖЭС, Исландия

Геотермалды энергияның басты артықшылықтары сарқылмастығы мен қоршаған ортаға зиянды әсерсіздігімен қоса толық түрде жыл мезгілі мен уақытқа тәуелсіздігі.

Жер қойнауындағы жылуды пайдаланудың келесідей тәсілдері бар, суды немесе су аралас буды температурасына қарай ыстық сумен қамтамасыздандыру мен жылытуға, немесе электр энергиясын өндіруге пайдалануға болады. Егер де белгілі бір аймақта жер асты термальды су қорының барлығы анықталса, оларды жылу қамсыздандыру мен ыстық су тарту мақсатында пайдаланған тиімді. Жер асты термальды сулардың кең көлемді қорлары Дагестан, Осетия, Чечня, Ингушетия, Кабардино-Балкария,  Ставропольск пен Краснодарск аймақтарында, Камчаткада және Рессейдің басқа да өлкелерінде бар. Казақстанда геотермалды жылу қоры кең көлемде. Бірақ жер асты суларын табу мақсатында барлау мен оларды тиімді пайдалату мүмкіндіктері әзірге ешкімді қызықтырмауда.

Германиядағы ең үлкен жоба құрылымына тіреу болған Мюнхен маңындағы Унтерхахинг қаласында гидрогоетермальді пласттарға жету мақсатында арнайы ұңғымалар дайындалып жер жылуын пайдаланатын орталықтандырылған жылыту көздеріне тұрғын үйлер мен административті ғимараттарға жылу тартылды. Бұл аудандағы ұңғымадан тартылатын темальды судың жылуы 80-150°C. Қайнау температурасы 100°C екені белгілі, бірақта жер қойнауындағы қысым әсерінен бұл көрсеткіш одан әрі көтеріле түседі. Аталған қысым салдарынан да ешбір насосыз жер астынан геотермалды су атқылап  шыға береді, бұның өзі жүйе құрылысына үлкен жеңілдік береді. Енді геотермияда жұмыс істейтін үлкен көлемді электростанция іске қосу шаралары жүргізілуде. Жоба құрылымы 70 миллион евро құнына тең келді. Алғашқы бұрғымен ұңғыма орнату барысында  3346 метр тереңдікте 122°C температуралы көрсеткішпен секундына  150 литр көлемде жоғарыға қарай атқылай бастаған. Эффективті түрде геотермалды жылуды электр қамсыздандыру мен жылу тарту үшін Баварияда алғашқы ұңғымадан жүктелген термальды суды жылутүрлендіргішке бағыттайды, онда ол өз жылуын беріп химиялық тұрғыдан ешбір өзгеріске ұшырамастан екінші ұңғымаға жер қойнауына қайта жүктеледі.

Жоғарыда келтірілген барлық салыстырулар мен жетістіктер бір қаламен қатар толық ауданды жылу, ыстық су мен куат көзімен қамтамысыз етуде. Егерде жобаланған жүйе маштабын жеңілдетсек кең көлемді табиғи жаңартылмалы геотермалды жылудың автоматтандырылған автономды жүйесін құру оңай болары сөзсіз анық.

Геотермалдық энергетиканың басымдылығы қоршаған орта үшін оның толық қауіпсіздігі болып табылады.  Жоғары температуралы геотермалдық көздерден 1 кВт электр энергиясын өндіру кезінде бөлінетін СО2 саны 13-тен 380 г-ға дейін құрайды (мысалы, көмір үшін ол1 кВт сағ. 1042 г. тең).

Алайда, Жер жылуы тым «шашыраңқы», және де әлемнің көптеген аудандарында адам энергияның шамалы ғана бөлігін тиімді қолдана алады. Соның ішінде пайдалану үшін жарамды  геотермалдық ресурстар жер қабаты қалыңдығының жоғарғы 10 километрінің шамамен 1% жалпы жылусыйымдылығын құрайды.

Мұндай станцияны салу өте қымбат, бірақ пайдалану шығыстары өте төмен,  бұл қолайлы объектілерге  арзан энергияны алу мүмкіндігін береді. Бұл энергия жер қыртысындағы жылуды іске жаратады.

Геотермалдық энергияны өндіру кезінде электр станцияларының үш түрі қолданылады:  құрғақ буды,  булауды және бинарлық буды іске жарататын.

Құрғақ будағы күшті агрегаттар жер қыртысының жарылған жерлерінен буды іске жаратады және генераторды айналдыратын турбиналарды тікелей іске қосу үшін пайдаланылады.

Булау негізіндегі электр станциялары 200°С температурада жердегі ыстық суды іске жаратады, оған үстіне көтерілгенде қайнауға мүмкіндік береді, сонан кейін булы/су сепараторларда бу фазасын турбиналар арқылы өткізеді.

Бинарлық будағы станцияларда ыстық су жылу алмастырғыштар арқылы өтеді, турбинаны айналдыратын органикалық сұйықтықты қайнауға келтіреді. Бу конденсаты және қалған геотермалдық сұйықтық станцияның барлық үш түрінде шығарда одан әрі температураны жинау үшін ыстық жер қойнауына қайтадан қайтады.

Жер ядросының геотермалдық энергиясы кейбір жерлерде басқаларға қарағанда, жер бетіне жақын.  Жер асты буына немесе суына қол жеткізуге және үстіне дренаждауға болатын жерлерде,  оларды электр энергиясын өндіру үшін пайдалануға болады. Мұндай геотермалдық көздер жердің кейбір геологиялық тұрақсыз аймақтарында бар, мысалы, Чилиде, Исландияда, Жаңа Зеландияда, АҚШ-та, Филиппинда және Италияда. Мұндай жерлердің екі ең айқын өкілі АҚШ-та Йеллоустоун бассейнінде және солтүстік Калифорнияда. Исландия 170 МВ геотермалдық энергия өндіреді, ал 2000 жылы елдегі барлық тұрғын-үйлердің 86 % геотермалдық энергиямен жылытылды. Жалпы алғанда, операциялық энергияның шамамен 8 000 МВт қолда бар.

 Сондай-ақ, ыстық тас түрлерінен геотермалдық энергия алудың да әлеуеті бар. Ол үшін тереңдігі 3 км. канал қазу қажет. Мұндай каналдардың кейбіреуі суды жерге ағызып тартады, кейбірі сыртқа ағызып тартады. Жылу ресурсы мынадан тұрады: жер астында ыстық, радиогендік граниттік қазба түрлері бар, олар қазба түрлері мен жер беті арасында тұнбаның жеткілікті қабаты болғанда қызады. Бүгінде кейбір компаниялар Австралияда осы технологияны зерттеуде.

1.5   Қазақстанда геотермалдық энергетиканың әлеуеті

Қазақстан орта және төмен температурадағы геотермалдық судың елеулі ресурстарына ие. Қапланбек (Шымкент қаласына жақын арада) геотермалдық кенішінің су температурасы 80°С, тұрғын-үйлерді жылумен жабдықтау үшін пайдаланылады. Алматы қаласының жанында температурасы 80-120°С  геотермалдық су көзі бар, ол қыста жылыжайды жылытуға және жазда ауабаптағыш ретінде пайдаланылады. Қазақстан 2007 жылдағы жағдайға қарағанда, геотермалдық ресурстарды электр энергиясын өндіру үшін пайдаланбайды.

Геотермалдық ресурстарды бағалау мұнай мен газды барлау және өндіру үшін бұрғыланған көптеген ұңғымалар негізінде жүргізілді. Болашағы зор геотермалдық резервуарлар Қазақстанның оңтүстігі мен оңтүстік-батысында борлық түзілулерден пайда болды. Негізгі геотермалдық аудандар:

Шымкент қаласының маңында, Жамбыл, Қызылорда, тереңдігі 1200-2100 м, температура 45-80°С,  жалпы минералдылығы 1 г/л.

Шу өзенінің алқабы және Қызылқұм шөлінің солтүстігі; геотермалдық градиент 35 °/ км, температура 80-90°С, жалпы минералдау 1,5 г/л.

Іле өзенінің алқабы (Панфилов егісі); борлық сусорғы көкжиегі –тереңдігі 2000-3500 м, температура 90-115°C, жалпы минералдау 1,5 г/л, жұмсау 20-90 л/с; аса терең (4500 м) сусорғы көкжиегі температурасы 170°C. араласуымен анықталды.

Алматы қаласының төңірегі; тереңдігі 2500-3500 метр, температурасы 80-120°C.

Талдықорған облысы; ыстық (90°С)  судың елеулі ресурстары табылды.

Үстірт платосы (Каспий теңізінің жағалауы жанында); мұнай ұңғымаларының деректері ыстық судың (>120°C) елеулі ресурстарын көрсетеді  (120°C).

Қазақстанда және көршіліс жатқан ТМД елдеріндегі геотермалды су таралым төмендегі кесте 1.1-де келтірілген.

Кесте 1.1 Геотермалды сулардың ТМД бірлестігі бойынша таралуы

Аудан	Геотермалды су қоры	Ұңғыма ұшындағы температура,°C	Минерализа- циясы. г/л
Казақстан	Панфиловск (Іле өзенінің алқабы)	95	1—2
Казақстан	Қапланбек (Шымкент қаласына жақын)	80	1
Казақстан	Алматы	80-120	1
Казақстан	Жамбыл	45-80	1
Казақстан	Қызылорда	45-80	2
Казақстан	Талдықорған облысы	90	1
Казақстан	Үстірт (Каспий теңізінің жағалауы)	120	2
Өзбекстан	Ташкент	60	1
Тажікстан	Душанбе	60	5

Әртүрлі жер қабаттарында жылу энергиясының сыйымдылықтары келесі кесте 1.2-де көрсетілген.

Кесте 1.2 Түрлі жер қабатындағы геотермалды жылу мөлшері

Жер қабатының түрі	Жылу сыйымдылығы, Вт/м
Құрғақ қалдық	20
Құрғақ құм (гравий)	25
Ылғалды құм	35-40
Тасты қабат, суға толы, ылғалды саз	40-50
Әктас	50-60
Гранит	60-80
Жер асты сулары	80-100

1.6   Жылу сорғылары

Жылу сорғылары – ыстық сумен қамтамасыз ету және жылыту үшін жеке меншік котедждерден, көп пәтерлі тұрғын үйлерден, әлеуеті төмен жылу көзінен пайдалану есебінен, одан да жоғары температуралы жылу тасығышқа оны тасымалдау арқылы жылу алуға мүмкіндік беретін тиімді және экологиялық таза жылыту жүйелер болып табылады.

Кез келген жылу сорғысы үш негізгі агрегаттан: жылу алмастырғыштан (буландырғыш), компрессордан (қысымды көтереді) және компрессордан тұрады. Бұл агрегаттар бір-бірімен тұйықталған құбырмен байланысқан. Құбыр жүйесінде хладагент циркуляцияға түседі, ол циклдің бір бөлігінде сұйықтық, басқасында – газ. Әр жылу сорғысында жылу көзі болуы қажет, оның температурасының төмендігі соншалық (0-25°С), оны тікелей пайдалану мүмкін емес. Жылу көзі ретінде таулы-тас түрі, жер (грунт) немесе су болуы мүмкін. Жылу сорғысының жұмыс істеу принципі келесідей. Салқындалған жылу тасығыш жерге немесе көлдің түбінде төселген құбырдан өткенде бірнеше градусқа қызады. Сонан кейін жылу сорғысының ішінде жылу тасығыш, жылу алмастырғыш (буландырғыш) арқылы қоршаған ортадан жиналған жылуды хладагентпен толтырылған жылу сорғысының ішкі контурына береді. Хладагентте қайнаудың өте төмен температурасы бар. Буландырғыш арқылы өтіп, ол сұйықтық күйінен газ тәріздес күйге түседі. Бұл төмен қысымда және -5°С температурасында болады. Буландырғыштан газ тәріздес хладагент компрессорға түседі, сол жерде жоғары қысым мен жоғары температура күйіне дейін сығылады. Одан кейін ыстық газ екінші жылу алмастырғышқа, компрессорға түседі. Компрессорда үйді жылыту жүйесінің кері құбырынан ыстық газ бен жылу тасығыш арасында жылу алмасу болады. Хладагент өз жылуын жылыту жүйесіне береді, салқындайды да, қайтадан сұйықтық күйіне ауысады, ал жылыту жүйесінің қызған жылу  тасығышы жылыту құралдарына  түседі.  Компрессор арқылы өткеннен кейін сұйық хладагент әлі суыған болуы мүмкін, ал жылыту жүйесінің тікелей құбырының су температурасы қосымша орнатылған сабкулер (сабкулер–қосымша энергияны алу құрылғысы) арқылы көтеріледі. Хладагенттің арнайы редукциялық клапан арқылы өтуі кезінде оның (хладагенттің) қысымы төмендейді, ол қайтадан буландырғышқа түседі, содан кейін жүйенің сыртқы контурына барады. Осылайша цикл қайталанып отырады.

1.7 Ғимараттарды геотермалды энергиямен желдету арқылы жылыту жүйесін орнатудағы негіздемелер

Ауа кондициялау — ауаның температурасын, ылғалдығын және тазалығын қажетті мөлшерде ұстау. Бұл адамның сергектігін қамтамасыз ету, өндірісте еңбек өнімділігін арттыру және емдеу мақсатында пайдаланылады. Ауа кондициялау ауасүзгі, ауа жылытқыш, желдеткіш, дыбыс бәсеңдеткіш, автоматтық бақылау және реттеу приборларының жұмысын біріктіретін салқындатқыш (кондиционер) деп аталатын арнаулы аппарат арқылы жүзеге асырылады.

Ауамен  жылыту   кезінде ғимараттар үйдің температурасынан жоғары ауамен жылытылады. Ауамен  жылыту  жүйесі рециркуляциялық және желдетумен біріктірілген түрлерге бөлінеді. Біріншісінде ауа қыздырғышқа берілетін ауа толығымен жылытылатын бөлме ішінен алынады, ал екіншісінде ауа ішінара жылытылатын бөлмеден, ішінара сырттан алынады.

Ауамен  жылыту  жүйелерінде ауаның қозғалысқа түсуі табиғи ауаның температурасы мен тығыздығының айырмасы есебінен немесе күштеп желдеткіштер көмегімен жүруі мүмкін. Ауамен  жылыту арқылы  жылытылатын тұрғын үйде орнатылатын жергілікті  жылыту  және жылыту мен желдету агрегаттары және бір орталықтан іске асырылады. Бұл жағдайда бір агрегат бірнеше бөлмені жылытады.

Желдеткіш (латынша: ventіlatіo — желдету) — өндіріс орындарын желдетуде, аэроқоспаларды құбырмен тасымалдауда, т.б. ауаны немесе басқа газдарды қозғалысқа түсіріп орнын ауыстыру үшін олардың артық қысымын (0,15 Мпа-ға дейін) тудыратын қондырғы. Олар ғимараттарды және шахталарды желдетуге, қазан және пеш агрегаттарына ауа жіберуге не олардан түтін мен зиянды газдарды сорып тысқа шығаруға, материалдарды кептіруге, машина бөлшектері мен механизмдерін салқындатуға, сусымалы және талшықты материалдарды пневматикалық жолмен тасымалдауға, бірқатар технологиялық процестерді атқаруға, машина радиаторлары мен компрессорын салқындатуға  және басқа мақсаттарда қолданылады.

Ауа алмастыруды қамтамасыз ететін техникалық құрал-жабдықтар жиынтығы да желдету деп аталады. Сырттан сорылып алынатын ауаны шаң-тозаңнан тазарту үшін желдету жүйелеріне ауа сүзгілер орнатылады, ал тысқа шығарылатын ауа шаң тұтқыштар — абсорбер және адсорберлер арқылы тазартылады.

Табиғи жолмен желдету — ашық терезелер немесе люктар арқылы ауаның еркін алмасуымен қамтамасыз ететін желдету жүйелері.

Жылыту-желдету агрегаты — ауамен рециркуляциялық жылу және желдетумен біріктірілген ауа жылытуғаға арналған агрегат. Желдеткіштен, жылыту қондырғысынан (фарфор немесе болат радиатор, қыздыру сымдарынан) және кейде ауаны шаң-тозаңнан тазалауға арналған сүзгіден тұрады.

Жоғарыда аталған жүйе жұмысын қыс мезгілдерінде пайдаланып адам өмірін жіңілдетіп қана қоймай, жыл сайын орын алатын көмір қышқыл газымен улану жағдайын мүлдем болдырмайды, оған қоса күнделікті жер үй тұрғындарының машақатына айналған үй жылыту мәселесі де шешіліп, адам өмірінің уақыты одан да тимді іс шараларға жұмсалады. Аталған жүйені тек жеке мүлікті жер үйлерді жылыту үшін ғана емес, көпқабатты ғимараттар мен тұрғын үйлерді жылыту үшін де пайдалануға болады.

Желдету ағындата желдету, сора желдету, ағындата-сора желдету, жалпылай алмастыра желдету және жергілікті желдету болып бөлінеді. Ағындата желдету ішке тек таза ауа беруді қамтамасыз етеді. Ал ауаны тысқа шығару іштегі қысымның артуына байланысты саңылаулардан, есіктің ашылып-жабылуы кезінде іске асады. Сора желдету желдетілетін бөлмедегі ауаны әкету үшін қолданылады. Бұл жағдайда бөлмедегі ауа қысымы кемиді де, есіктен және саңылаудан таза ауа кіреді. Ағындата-сора желдетуде таза ауаның енуі мен лас ауаның әкетілуі бір мезгілде қатар жүреді. Бұл әдіс ауа алмасуы үнемі қарқынды жүрген кезде ғана тиімді.

Жалпылай алмастыра желдету бөлмеде бөлінетін шектен тыс зиянды заттардың, жылу мен будың таза ауамен залалсыз шекке дейін араласуына негізделген. Ал жергілікті желдетуде зиянды заттар (газ, бу, т.б.) олардың пайда болатын жерлерінен сору құралдары арқылы тысқа шығарылады. Бұл әдіс шектеулі кеңістікте ғана қолайлы ауа ортасын тудыра алады. Желдету үйдің және сыртқы температураларының айырмашылығы мен желдің әсерінен болатын табиғи желдету және механикалық әсер ету арқылы (ауа желдеткіштер арқылы қозғалысқа түсіріледі) атқарылатын механикалық желдету болып ажыратылады.

1.8 Геотермалды жылыту жүйелерінің сұлбаларының құрылымын құру мен құрылғыларын таңдау негіздері

Геотермалды жылыту жүйелерінің принципиальді схемалары геотермалды жылытқыштың температурасы, геотермалды жылуды пайдалану мүмкіншілігінің сипатына, тұшы су көзінің болуына байланысты,  химиялық құрамына негізделіп таңдалуы тиіс.

Геотермалды жылыту жүйесінің  құрылғылары геотермалды жылытқыштың химиялық, газдық құрамы және оның агрессивтілігі мен өзгеруге ұшырауына жүргізілген тәжірибиелерге негізделе таңдалуы тиіс.

Термосулы ортадан насостар арқылы алынған судың жылулық потенциалы игерілгеннен соң, оның өндірілген ортасына қайта қайтуы геотермалды жылыту жүйесінің принципиалды схемасында қарастырылуы міндетті. Насостармен кері жүктелетін геотермалды судың сапасы мен температурасы алдын ала пайдаланушы өндіріспен арнайы келісіледі.

Геотермалды судың жылулық потенциалды пайдаланылған соң ағын суларына немесе жер асты суларына қайта жүктелуі  қоршаған ортаның қалыптасқан күйін сақтап қалу үшін арнайы ережелер мен талаптарға сай жүзеге асырылады.

Жоғары термальды тұшшы жылы сулы ортада геотермалды жылыту жүйелері  жылытудың бір құбырлы ашық жүйелі құрылыммен, ал ішуге жарамсыз термалды сулы ортада тұйықталған геотермалды жылыту жүйесін құруға болады. Бұл кезде жүйенің жылу алмастырғыш құрылғыларын орталықтандырылған геотермалды жылыту орындарына тіркеу керек.

Геотермалды жылу тасымалдағыш циркуляцияланатын құбыр үшін орталықтандырылған геотермалды жылыту орынын мейлінше жақын орнатқан жөн, сол арқылы құбырлардың созылу арақашықтығын азайтамыз. геотермалды суды тарту кезінде оның орталықтандырылған геотермалды жылыту орынынан жылу потенциалы игерілгеннен соң, тартылған жеріндегі термосулы ортаға келесі құбырмен қайта жүктелуі тиіс. Жылы су тартылатын құбыр жанына орналастыру шарасына да жол беріледі. Бұл кезде транзитті (магистральды) геотермалды тасымалдағыштың жылыту жүйесі бір құбырлы, ал қайта термо орталыққа суыған суды жүктегіш төрт құбырлы болуы керек.

Геотермалды ыстық сумен қамту жүйелерінде суды талдау орнында тұшшы су температурасы  45°C дан кем болмауы керек.

Жоғары дәрежелі коррозиялық пен тотбасу орын алуы мүмкін жағдайда коррозияға тұрақты құрылғыларды пайдаланған жөн және геотермалды суды реагенттік өңдеуден өткізген дұрыс болады.

Геотермалды жылыту жүйелерінің  конструкциялық элементтерінде геотермалды судың атмосфералық ауамен әрекеттесуіне жол берілмеуі керек, бұндай әрекеттесу геотермалды судың коррозиялық агрессивтілігін тудыруы мүмкін.

Геотермалды жылу тасымалдағыштан су жылытқыш қазандық қондырғы сапасы жобалау әдістемелеріне сәйкес сапалы болуы тиіс. Аталған нормаларға сәйкес келмейтін геотермалды терможылытқыш жылуы жылуалмасу құрылғыларында қайта жылытылуы керек.  Пайдаланылған геотермалды суды қайта жүктеу үшін жылу насостарын пайдалану рұқсат етіледі.

2 ГЕОТЕРМАЛДЫ ЖЫЛУМЕН ҚАМТАМАСЫЗДАНДЫРУ ЖҮЙЕСІН ЖОБАЛАУ

2.1 Геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың қарапайым принципиальді схемалары  

Геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың ашық түрдегі жүйелері. Ашық түрдегі геотермалды жылумен қамтамасыздандыру жүйелері  сурет 2.1-дегі схемада келтірілген, бұл жерде тек жүйе тек ыстық сумен қамтамасыздандырылады. Келтірілген схемаға сәйкес геотермалды су бірқұбырлы жылулық жүйе арқылы тікелей сутаратқышқа беріледі. Ыстық судың тәулік бойындағы тұрақсыздығын бак-аккумуляторы арқылы орнықтырылады.

Схемада ыстық сумен қамтамасыз ету кезінде жылутасымалдағыштың циркуляциясының болмауы оның кемшілігі болып табылады. Соның салдарынан ыстық су жүктелуі орын алмау (мысалы, түңгі уақыт кезінде) салдарынан жылутасымалдағыштың сууына алып келеді. Сол себепті аталған схема термосулы орталық пен геотермалды жылуды тұтынушы арасындағы ара қашықтық аса аз болған кезде пайдалануға кеңес беремін.

Сурет 2.1 Геотермалды ыстық сумен қамтудың ашық бірқұбырлы жүйесі

Геотермалды ыстық сумен қамтудың ашық бірқұбырлы жүйесінде көрсетілген 1 – геотермалды ұңғыма; 2 – бак-аккумулятор; 3 – жүйелік насос; 4 – ыстық суды таратқыш кран. Келтірілген сурет 2.2-де схема алдынғы 2.1 схемадан геотермалды су циркуляцияланатын екіқұбырлы таратқыш жүйесімен ерекшеленеді. Тұтыну қарқындылығы мен өлшеміне қарай судың жүктелуі бірқұбырлы транзитті жылулық жүйесімен жүзеге асырылады. Тәулік бойындағы суды тұтынудың тұрақсыздығы бак-аккумуляторы арқылы реттеледі. Аталған схеманы геотермалды жылуды тұтынушы термо орталықтан алшақ орналасқан кезде пайдалануға кеңес беремін.

Сурет 2.2 Геотермалды ыстық сумен қамтудың ашық бірқұбыр мен екіқұбырлы таратқышты жүйесі

Геотермалды ыстық сумен қамтудың ашық бірқұбыр мен екіқұбырлы таратқышты жүйесінде көрсетілген: 1 – термо орталықтың геотермалды ұңғымасы; 2 – геотермалды суды жинағыш бак-аккумулятор; 3 – жүйелік насос; 4 – тарату жүйесінің бак-аккумуляторы; 5 – екіқұбырлы таратқыш; 6, 7, 8 – үлестіруші жүйенің циркуляциялық толықтырушы насостары; 9 – сутаратқыш кран; 10 – төгу регуляторы; 11 – толықтыру регуляторы.

Келтірілген схемалар тұшшы геотермалды судың номативтік талаптарына сай келмесе және температура  кезінде қолданылуына болмайды, мұндағы  термалды судың ұңғыма ұшындағы температурасы, °С;

t _mp - тасымалдау салдарынан судың температурасының төмендеуі, °С;

t^` _гв - ыстық сумен қамтамасыздандыру жүйесіндегі қалыпты температура, °С.

2.2 Геотермалды жылумен қамтамасыздандырудағы тұйықталған жүйелер

Ыстық суды бірқұбырлы геотермалды жылумен қамтамасыздандырудағы тұйықталған жүйесі сурет 2.3-те келтірілген. Бұл схеманы пайдаланылған геотермалды суды геотермалды жылуды пайдаланушы маңында шығару мүмкін болған жағдайда қолданған жөн. Көрсетілген схемаға сәйкес геотермалды жылутасымалдағыш бірқұбырлы транзитті жылу жүйесі арқылы тұтынушы маңында орналасқан орталықтандырылған жылудың геотермалды орнындағы жылуалмастырғышқа беріледі, одан соң пайдаланылған су тасталынады.

Ішуге жарамды геотермалды емес су екіқұбырлы жылу тасымалдағыш ішінде улестіріліп орталықтандырылған жылудың геотермалды орнында циркуляцияланып  қызады да сутаратқышқа беріледі. Ішуге жарамды су үлестіргіш  арқылы толықтырылады. Жылыту жүйесінің ұзақ қашықтылығыда тасымалданатын геотермалды суға байланысты схема интенсивті коррозия немесе тот басу жағдайларынан сақтандырылған болса пайдалануға жарайды.

Сурет 2.3 Ыстық суды бірқұбырлы  геотермалды жылумен қамтамасыздандырудағы тұйықталған жүйесі

Ыстық суды бірқұбырлы  геотермалды жылумен қамтамасыздандырудағы тұйықталған жүйесінде: 1- геотермалды термоорта ұңғымасы; 2 - геотермалды су жинақтағыш бакаккумулятор; 3 -  бірқұбырлы транзитті теплотрасса; 4 - жүйелік жылуалмастырғыш; 5 - жүйелік насостар; 6 - сутаратқыш кран; 7 - екіқұбырлы үлестіргіш жылыту жүйесі; 8 - жылу жүйесінің тасталымы; 9 - кеңейткіш бак.

Коррозиялық активтілік немесе тот басу жағдайларынан сақтандырылған, пайдаланылған суды тұтынушы орнында шығару мүмкіндігі бар ортада бірқұбырлы геотермалдық  судың жылулық жүйесін орталықтандырылған жылудың геотермалды орнында (ОЖГО)  транзитті тасымалдауға жол береді. Содан соң ОЖГО-дан геотермалды су шығарылып тасталынады. Үлестіргіш жүйе ОЖГО-дан кейін орналасады, геотермалды жылутасығыш температурасы мен сапасына қарай төртқұбырлы қосалқы тәуелді жылытқышты (сурет 2.4) немесе  төртқұбырлы тәуелсіз жылытқыш (сурет 2.5) тіркелуімен болуы мүмкін.

Сурет 2.4 Тұйықталған бірқұбырлы геотермалды жылыту жүйесі тәуелді жылытқыштың қосарлануымен (таратқыш желі төртқұбырлы)

Тұйықталған бірқұбырлы геотермалды жылыту жүйесі тәуелді жылытқыштың қосарлануымен (таратқыш желі төртқұбырлы) жүйесінде: 1 – геотермалды ұңғыма; 2 – геотермалды судың жинақтағыш бак-аккумуляторы; 3 – жүйелік насос; 4 – бірқұбырлы транзитті  теплотрасса; 5 – ыстық сумен қамтамасыздандырылатын жылуалмастырғыш; 6 – толтыру регуляторы; 7 – жылыту қондырғысы; 8 – сутаратқыш кран; 9 – кеңейтілген бак.

Сурет 2.5 Тұйықталған тәуелсіз жылытқышты геотермалды жылыту жүйесі

Тұйықталған тәуелсіз жылытқышты геотермалды жылыту жүйесінде көрсетілген: 1 – геотермалды ұңғыма; 2 – жинақтағыш бак-аккумулятор; 3 – геотермалды судың жүйелік насосы; 4 – транзитті бірқұбырлы жылыту жүйесі; 5 – транзитті жианақтағыш жылыту жүйесі; 6 – ыстық сумен қамтамасыздандырудың жылытқышы; 7 – жылытуға арналған жылуалмастырғыш; 8 – жылуды үлестірудің жүйелік насосы; 9 – ыстық сумен қамтамасыздандырудың жүйелік насосы; 10 – сутаратқыш кран; 11 – жылыту құрылғысы; 12 – кеңейтілген бак.

Геотермалды жылутасымалдағыштың ішуге жарамсыз болғанында және ішуге жарамды судың болмаған жағдайында жылыту жүйесін тұрғын үйлер мен ғимараттарды жылыту үшін пайдалануға болады.

2.3 Геотермалды жылудың шығынсыз жүйесі

Геотермалды жылутасымалдаушы  судың сапасы ішуге жарамды су талаптарына сай келсе геотермалды жылудың шығынсыз жүйесі (сурет 2.6) қолданылуына болады, ол геотермалды судың бірлік жылыту жүктемесіне минимальді шығын тудырады, және ол ортасағаттық ыстық сумен қамтамасыздандырудың шығынына тең келеді. Бұл схемада су шығынының аздығы арқасында (алдыңғы келтірілген схемаларды салыстырып қарағанда) жылу көзінің жоғары қуаттылығы орын алады. Жылутудың жүктемесін реттеу жүйесі шекті жылытуды азайту арқылы жүзеге асырылады. Келтірілген жүйенің жалпы жылулық жүктeмеде ыстық сумен қамту жоғары болған сайын тиімділігі арта түседі.

Сурет 2.6  Геотермалды жылудың шығынсыз жүйесінің принципиальді схемасы

Геотермалды жылудың шығынсыз жүйесінің принципиальді схемасында: 1 – ұңғыма; 2 – жылыту жүйесі; 3 – ыстық сумен қамтамасыздандыру жүйесі; 4 – шекті қазандық; 5 – бак-аккумулятор; 6 – насос; 7 – шығын тұрақтылығының реттегіші; 8 – температура тұрақтылығының реттегіші; 9 – элеватор.

Жүйе келесідей жұмыс істейді, геотермалды су бірқұбырлы магистраль бойынша  1 ұңғымадан шекті қазандыққа беріледі. Бұл судың шығыны ортасағаттық ыстық сумен жабдықтауға  кетенін шығынмен тең, ал беруші екіқұбырлы үлестіргіш желіде ортасағаттық шығын ,

мұндағы жылу тасымалдағыштың қосымша шығыны, ол кері құбырдағы үлестіру жүйесіне тең келеді және мына формуламен анықталады

Шекті қазандықта 4 суммарлы  су шығыны дейін жылытылады да жылыту 2 жүйелеріне 7 шығынды тұрақтандырушы реттегіш пен 9 элеватор арқылы беріледі және 3 ыстық сумен қамтамасыздандыру жүйесіне беріледі. Тәуліктік ыстық суды тұтынудың тұрақсыздығы 5 бак-аккумулятор арқылы реттеледі, үлестіргіш жүйенің кері құбырында орналастырылған 6 насос жүйе циркуляциясын жүзеге асырады.

Ыстық сумен қаматамасыздандыру жүйелерінде қадағаланатын жылутасымалдағыш пен геотермалды судың қатынысының үш түрлі жолы бар.

1.. Жылытудың жүктемесі мен ыстық сумен қаматамасыздандыру жүктемесінің бөлігі шекті қазандықпен реттеледі. Ыстық сумен қаматамасыздандырудың  бөлігі есептеу кезінде мына формуламен анықталады:

2. . Шекті қазандық анықталған жылыту жүктемесіне  қарай таңдалады және бүкіл жылыту мерзімі бойы жұмыс істейді.

3. . Жылыту жүктемесінің бір бөлігін шекті жылыту орындайды. геотермалды су шекті қазандыққа жылыту жүйесінің жылу өнімділігіне сай келгенше тасымылданады.

2.4 Геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың жылу насосты түрі

Геотермалды жылуды үнемдеудің технико-экономикалық негіздемесін жасау кезінде жылу насосты қондырғылы (ЖНҚ) түрдегі геотермалды жылумен қамтамасыздандыруды пайдаланған жөн. Жазғы уақыт мерзімінде бұндай жүйе суыту режимінде жұмыс істей алады. Жылу насосты қондырғыларды геотермалды жүйенің кері сызығында орналастырған дұрыс. ЖНҚ ның шекті қазандығының схемасының жеңілдетілген түрі сурет 2.7-де көрсетілген.

Сурет 2.7 ЖНҚ-ның шекті қазандығының принципиальді схемасы

ЖНҚ-ның шекті қазандығының принципиальді схемасында көрсетілген: 1 – ұңғыма; 2 – жылыту жүйесі; 3 – ыстық сумен қамтамасыздандыру жүйесі; 4 – шекті қазандық; 5 – ЖНҚ; 6 – бак-аккумулятор; 7 – насос; 8 – компрессор; 9 – буландырғыш.

2.5 Геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың комплексті жүйесі

Геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың комплексті жүйесі тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттарды жылыту мен ыстық сумен қамтамасыздандыруды қамтамазыз етіп, технологиялық қажеттіліктерін (автомойка, және т.б.) қанағаттандыра алады. геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың комплексті жүйесіне арналған принципиальді схемалар 2.8 мен 2.9 суреттерде келтірілген. Олар тек жылытып қана қоймай, ыстық сумен қамтамасыздандырады және басқа да технологиялық қажеттілік мақсатында қолданылады.

Екіқұбырлы үлестіргіш жүйенің транзитті бөлігінің болуы ОЖГО термоортада орналасуна байланысты және пайдаланылған суды қайта жүктеуге байланысты. Жүйелер шекті жылулық көрсеткіш түрімен ерекшеленеді. Келтірілген 2.8 суретте осындай жұмысты шекті қазандық орындайды, ол жылу көзі болады. Қазандық органикалық жанармайда жұмыс істейді. Келесі 2.9 суреттегі схемада аталған жұмысты жылу насосты қондырғы ЖНҚ орындайды және ол термоорта үстінде орналастырылады.

Сурет 2.8 Екіқұбырлы шекті қазандықты геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың комплексті жүйесі

Екіқұбырлы шекті қазандықты геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың комплексті жүйесінде: 1 – геотермалды ұңғыма; 2 – аралық жинақтағыш; 3 – насостық станция; 4 – жылыжай комбинатының жылуы; 5 – қайта жүктеуді насостық станциясы; 6 – қайта жүктеу ұңғымалары; 7 – жүйелік жылуалмастырғыш; 8 – жүйелік насос; 9 – қоректендіргіш насос; 10 – қоректендіру регуляторы; 11 – жүйелік бак-аккумулятор; 12 – сутаратқыш кран; 13 – шекті қазандық; 14 – реттегіш бұрамалар; 15 – регулятор.

Келтірілген жүйелер геотермалды жылутасығыш айтарлықтай коррозияға тұрақтылығымен және ішуге жарамдылығымен ерекшеленбегенде жүзеге асырылады. Бұл кезде ішуге жарамды су елдімекен су құбыры арқылы тартылады.

Басқа бір жағдайлар орын алғанда аталған комплексті жүйелерде олардың да шешімін табуға болады. Бұған қоса аталған принципиальді схеманы тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттарда ғана пайдаланып қоймай, жылыжай орындарында жылыту үшін пайдалануға болады.

Сурет 2.9 Екіқұбырлы ЖНҚ-лы Геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың комплексті жүйесі

Екіқұбырлы ЖНҚ-лы геотермалды жылумен қамтамасыздандырудың комплексті жүйесінде көрсетілген: 1 – геотермалды ұңғыма; 2 – аралық жинақтағыш; 3 – насостық станция; 4 – жылыжай комбинатының жылуы; 5 – қайта жүктеудің насостық станциясы; 6 – қайта жүктеу ұңғымалары; 7 – жүйелік жылуалмастырғыш; 8 – ЖНҚ буландырғышы; 9 – ЖНҚ компрессоры; 10 – жүйелік насос; 11 – қоректендіргіш насос; 12 – қоректендіру регуляторы; 13 – сутаратқыш кран; 14 – жүйелік бак-аккумулятор; 15 – реттегіш бұрамалар; 16 – регулятор.

Жылыжайдағы жылыту жүктемесін реттеуді негізге ала отырып, жыл ішіндегі эксплуатацияснда орын алуы мүмкін жағдайларға байланысты комплексті схемаларға төмендегідей жұмыстар жүргізуге болады:

1. жазғы мерзім уақытында жылыжайды жылытудың қажеттілігі тундамайтын болғандықтан, термороталық жылуы тек суды жылыту үшін пайдаланылады;

2. қыс мерзімі келген уақытты геотермалды жылытқыш жылуы жылыжайды жылыту үшін және ыстық сумен қамтамасыздандыру үшін пайдаланылады, ал термоортадан жылу жетімсіздігі орын алған жағдайда (аяздың тым белең алу салдарынан) жылымыш суды ысыту қондырғысын қосуға болады;

3. аса төменгі температуралық көрсеткіштегі климаттық жағдай орын алғанда геотермалды жылуды жылыжайды жылумен қамтамасыз ету үшін ғана пайдалануға болады.

2.6 Желдеткіш пен судың комбинациялы жылытудың ашық геотермалды жүйесі

Геотермалды судың жоғары эффективтілігі жағдайында кезекті түрде желдеткішті және су арқылы ашық геотермалды жылыту жүйесін пайдалануға болады (сурет 2.10).

Сурет 2.10 Желдеткіш пен судың комбинациялы жылытудың ашық геотермалды жүйесінің принципиальді схемасы

Желдеткіш пен судың комбинациялы жылытудың ашық геотермалды жүйесінің принципиальді схемасында: 1– геотермалды ұңғыма, 2 – шекті қазандық, 3 – сумен жылыту жүйесі, 4 – желдеткішпен жылыту жүйесі, 5,6 – бірінші және екінші деңгейлі жылыту калорифері, 7 – су тратқыш кран ГВ, 8 – бак аккумулятор ГВ. Г – ыстық сумен жабдықтау, В – вентиль.

Көрсетілген схемаға сәйкес су геотермалды ұңғымадан (1) параллельді түрде ГВ жылыту (7) жүйесіне жөнелтіледі. Жылы су шекті ысу (2) күйіне келеді, одан соң су арқылы жылыту жүйелеріне беріледі (3) және екінші дәрежелі калориферлерге (6) қайта жылытуға беріледі де желдеткішті жылыту жүйесіне (4) барады. Пайдаланылған су екінші дәрежелі калориферден (6) су арқылы жылыту жүйелеріне беріледі (3)  де бірінші дәрежелі калориферден (5) өткізіліп шығарылады.

Қондырғылардың жылу балансының теңдеуі төменде келтірілген:

(1-   a_В)*Q _OT+Q _В=c*(G_В+G_2П)*(t_T-t_c),

мұндағы:

a_В – қондырғы жүктемесіне сәйкес желдеткішті жылыту жүйесінің  есебі;

Q _OT – есептік жылыту жүктемесі, МВт;

Q _В – желдеткішті жылыту жүйелерінің жылу өнімділігі, МВт;

– жылыту жүйелеріндегі геотермалды су шығыны;

 – калорифер арқылы екінші жылытудан өтетін су шығыны;

Q_2Н; t_С2 – екінші дәрежелі калориферде пайдаланылған судың температурасы мен жүктемесі;

t_С – шығарылған су температурасы °С;

жүйесі t_T>t_ГВ+ δ*t болған кезде жүзеге асыруға болады, мұндағы δ_t – геотермалды жылу тасығыш температурасының тасымалдау салдарынан төмендеуі.

2.7 Геотермалды жылыту жүйелерінің жылулық және суыту есептері

Жылыту жүйелерінің техникалық шешімдері геотермалды жылутасымалдағыштың жылу потенциалының толық пайдалануына мүмкіндік береді. Жылу потенциалының коэффициент дәрежесінің есебі τʹ жылутасымалдағыш жұмысымен анықталады:

                                            ,                                                   (1)

мұндағы

ыстық су, пайдаланылған су және ауа температуралары, °С.

Ғимараттардағы жылыту қондырғыларының орналасуын мына формула бойынша анықтаған жөн:

                                                                                               (2)

мұндағы жылыту қондырғысының есептік жылу қуаттылығы, Вт;

қажетті жылыту қондырғылары, Вт.

жылыту құрылғысының қатыстық орта дәрежелі температуралық қарқыны;

 жылыту құрылғысының есептік орта дәрежелі температуралық қарқыны, °С; 

жылыту қондырғысына кірістегі есептік температуралық қарқын, °С;

 жылыту қондырғысының шығысындағы есептік температуралық қарқын, °С;

 жылыту қондырғысына тән дәреже көрсеткіші;

жылыту қондырғылырының паспорттық дәреже көрсеткіші, тәжірибелі түрде (анықтамалық деректер бойынша таңдалады);

жылутасымалдағыштың аз мөлшердегі жылыту қондырғысынан шығыны;

жылутасымалдағыштың жылыту қондырғысының шығыны, кг/с;

қондырғылар үшін паспорттық дәреже көрсеткіші, тәжірибелі түрде  кезінде анықталуы;

анықтаған кезде (2) формуланы кеңінен таралған жылытқыштарда пайдалануға болады.

орташа арифметикалық қатыстық температуралық қарқын.

 жағдайы орын алғанда жылыту қондырғысының өлшемін келесі формуламен анықтауға болады:

мұндағы — жылыту қондырғысының  жағдайындағы паспорттық номинальды жылулық қарқыны;

дәреженің паспорттық көрсеткіші  және жағдайлары орын алғанда.

Жылыту жүйесіне тәуелді түрде тіркелген геотермалды жылыту жүйлеріндегі жылыту қондырғыларына төмендегідей коэффициентті енгізуге болады:

а) радиаторларға — 1,02

б) конвекторларға — 1,1

Аталған коэффициенттерді таңдау деректер жетіспеушілігі орын алған кезде максималды мәндері алынады.

Тәуелді геотермалды жылыту жүйелерінде технико-экономикалық тиімділікті негіздей отырып түрлі түсті метал, коррозияға тұрақты метал қорытпаларын және металды емес құбырлар мен жылыту қондырғыларын пайдалануға болады.

Геотермалды жылутасығыш температурасы 60°С төмен болғанда еденді жылыту жүйелерін пайдаланған жөн.

Тұрғын үйлер мен ғимараттарды жылдың жазғы мерзімдерінде құрғақ ыстық климат орын алған жағдайда жылунасосты геотермалды жылудың комбинирленген суыту жүйелерін пайдалануға болады.

Радиациондық жүйелердің суықтасығаштың температураның минималдылығы төмендегі тәуелділікпен анықталады (сурет 2.11).

Сурет 2.11 Ауаның ылғалдылығына қатысты суық таcығыш температурасының тәуелділігі.

Сурет 2.11-де көрсетілген d_у —құбыр диаметрі мм; δ — нейтральді ось бойымен бекітілген бетон қабатының қалыңдығы, мм.

Үстіңгі беткейдің орташа суыту көрсеткішін төмендегі график бойынша анықтауға болады (сурет 2.12).

Сурет 2.12 Суыту температурасы

Сурет 2.11-де көрсетілген S — бетонмен бекітілген құбыр аралығы, мм;

t_в, t_х — ауа және суыту сұйықтығының  температурасы; t_пов. — үстіңгі беткей температурасы.

Еден асты жылыту қондырғыларының жылыту және суытудың есептік температурасын мына графикпен анықтауға болады (сурет 2.13).

Сурет 2.13 жылыту қондырғыларының жылыту және суытудың есептік температурасының тәуелділігі

Жылыту жүйелеріндегі  қысымның төмендеуі кезіндегі суыту келесі формуламен анықталады:

Мұндағы , — жылыту мен суыту кезіндегі жүктемелер, Вт;

,  — жылыту мен суыту кезіндегі температуралық ауытқулар, °С;

Жылыту жүйелерінде қысымды төмендету қажет болған жағдайда қосымша тұрғылы схемны қолданған жөн, (сурет 2.14).

                 Сурет 2.14 қосымша тұрғылы жылыту мен суыту жүйесі

Қосымша тұрғылы жылыту мен суыту жүйесінде көрсетілген: 1 — қыста ашылып жазда жабылатын батырмалар; 2 — суыту режимі үшін арналған тұрғылар.

3. ГЕОТЕРМАЛДЫ ЖЫЛЫТУ ЖҮЙЕСІН MATLAB, SCADA БАҒДАРЛАМАЛАУ ОРТАЛАРЫНДА МОДЕЛЬДЕУ

3.1 Геотермалды жылыту жүйесін MatLAB бағдарламалау ортасында модельдеу

Энергетикалық үнемді технологиялық режимдерді жүзеге асырудың ең тиімді әдістерінің бірі электржетегі ретелетін насостық қондырғыларды басқару әдісі. Қазіргі кезде автоматтық басқару жүйесі бар жиілікті реттелетін асинхронды электржетек кеңінен таралған, олар насостық қондырғылардың технологиялық мәселелерді шеіп қана қоймай қуат көзін үнемдеуге де үлес қосады.

Жиілікті реттелетін асинхронды электржетектің статикалық және динамикалық талаптарының құрылымы тек тұйықталған реттеу жүйесінде жүзеге асады, оның функциональді схемасы 3.1 суретте келтірілген.

Мұдағы: РС - жылдамдық реттегіші; ДПЭ - электржетек датчигі; ПЧ (АИН) -  аналогты инвертор негізіндегі жиілік түрлендіргіш.

Жылдамдықты реттеу диапазонын кеңейту үшін бұл реттеу жүйесіне жылдамдық бойынша кері байланысты ендіру керек.

Сурет 3.1 ПЧ-АД тұйықталған жүйесінің функциональді схемасы

Сондықтан электржетектің өтпелі процестерін математикалық сипаттауда жылдамдық бойынша кері байланыс қарастырылған. ПЧ-АД жүйесінің кері байланыстағы құрылымдық схемасы келесі суретте бейнеленген (сурет 3.2).

Сурет 3.2 ПЧ-АД  жүйесінің жылдымдық бойынша кері байланысты құрылымдық схемасы

Жоғарыдығы суретте бейнеленген құрылымдық схемадағы электржетек жүйесі сызықты болып келеді. Схемада келесі белгілеулер жүргізілді:

β – механикалық сипаттама тығыздығының модулі;

Тэ – статор мен АД ротордың эквивалентті электромагнитті уақыт тұрақтысы;

kПЧ - ПЧ беріліс функциясының коэффициенті;

ТПЧ - ПЧ басқару буынының уақыт тұрақтысы;

Тм - электромеханикалық уақыт тұрақтысы.

Құрылымдық схемадағы W1 беріліс функциясының қозғалыс теңдеуін келесідей жазуға болады

                                                   ,                                             (3.1)

немесе

                                                 ,                                      (3.2)

мұндағы  - жылдамдықтың тежелуі; - момент тежелуі;

- статикалық момент кедегісінің тежелуі.

 беріліс фунциясына сәйкес келесідей қатынасты аламыз:

                                                      ,                                        (3.3)

Оны дифференциальді теңдеу ретінде жазуға болады

                                              ,                                  (3.4)

мұндағы - АД электромагнитті өрісінің бұрыштың жылдамдығының өсуі.

ПЧ теңдеуін W3 беріліс функциясына қатысты былайша жазамыз:

                                     ,                                   (3.5)

Бұл жерде РС (W4 беріліс функциясы) теңдеуімен келтіреміз

                        ,                     (3.6)

немесе

                                     ,                                  (3.7)

өсуді келесі түрде жазамыз

                                                                      ,                                    (3.8)

мұндағы - бастапқы сигнал өсуі;

- жылдамдық бойынша кері байланыстың коэффициенті.

Нәтижесінде жиілікті реттелетін қоректендіруші насос электржетегінің математикалық сипатын келесі теңдеулер жүйесімен бейнелеуге болады

                                           ,                                  (3.9)

                                        ,                            (3.10)

                                        ,                              (3.11)

                                       ,                        (3.12)

                                         ,                                     (3.13)

Орталыққындырылған насосты басқару объектісі ретінде қарастырып, қоректендіруіші насостың математикалық моделінің статикалық және динамикалық күйлерінің сипаттамаларына сәйкес насостық қондырғының ағындық шығынының математикалық сипаты келесі түрде спатталады

                                                                            (3.14)

мұндағы

 – насостағы келтірілген ағын күші;

 – ағын күші мен насос арасындағы сызықтық тәуелділікті сипаттайтын коэффициент;

 – насостың ішкі гидравликалық кедергісін сипаттайтын коэффициент.

Теңдеу (3.10) - да алғашқы екі бөлім жұмыстығы сұйықтық доңғалағы мен қуаттың берілу үрдісін, ал үшінші бөлшек орталықтандырылған насостың жалпы шығынын өнімділік квадратына пропрорциональді түрде анықтайды. Сондықтан насостың инерциондылығы мен динамикалық көрсеткіштері теңдеу (3.10) - ның алғашқы екі қосындысымен белгілі болады. Динамикадағы насос жұмысының тәуелділігін анықтау үшін  қоректендіруші насостың динамикалық құрауышын белгілейміз.

Насостың өтпелі процестерін ескере динамикалық сипаттамасы келесі түрде болады

                                        ,                                    (3.15)

немесе

                                                  ,                                  (3.16)

Жылдамдық бойынша кері байланысы бар ПЧ - АД жүйесінің насосы электорқозғалтқыш роторынан құралған масса мен  уақыт тұрақтысы бар тұтас бір механизм болып табылады.

3.2 ПЧ - АД жүйесін модельдеу – MATLAB ортасындағы қоректендіруші насос

Жылдамдық бойынша кері байланысы бар ПЧ - АД жүйесінің математикалық моделі  (3.9) бен (3.11) теңдеулер негізінде қоректендіруші насос төмендегідей болады.

                                   ,                             (3.17)

                                  ,                        (3.18)

                                   ,                         (3.19)

                   ,           (3.20)

                                  ,                                (3.21)

Мұндағы  T_H –  носостың жұмыс күйіндегі өтпелі үрдістің уақыт тұрақтысы (электрқозғалтқыштың электромагнитті уақыт тұрақтысына аналогты).

Жылдамдық бойынша кері байланысы бар ПЧ - АД жүйесінің қоректендіруші насос түрлендіруден соң (3.13) теңдеулер жүйесін келесі түрге келтіреміз.

                                  ,                                                 (3.22)

                                 ,                                        (3.23)

                                  ,                                             (3.24)

                           ,                         (3.25)

                               ,                                (3.26)

Мұндағы , , , ,  w2 айнымалысының сызықтылық коэффициенті.

Теңдеудің (3.14) жүйесін шешудің бағдарламасы, 5АМ-315-М2 асинхронды қозғалтқыш шамалары: кВт; айн/мин; ; ; ; ПЧ шамасы: ; ; жылдамдық реттегіші мен кері байланыс коэффициент шамалары: ; ; ; ПЭ-65-53 қоректендіруші насос шамалары келесідей болған жағдайда: ; ; ; .

Беріліс функциясына негізделе (сурет 3.2), ПЧ - АД – қоректендіруші насос 3.3 суретте бейнеленген құрылымдық схема моделінде жүйе динамикасының зеріттелуі жүзеге асырылды.

Сурет 3.3 MATLAB ортасындағы ПЧ - АД - ПЭ жүйе моделінің құрылымдық схемасы

Модельді жүзеге асыру барысында алынған осциллограммалар сурет 3.4, 3.5-терде бейнеленген. Сурет 3.4-те ПЧ – АД жүйесінің жылдамдығының өтпелі процесі, сурет 3.5-те насос шығысындағы қысымның өтпелі процесі көрсетілген.

Сурет 3.4 ПЧ – АД жүйесінің жылдамдығының өтпелі процесі

Сурет

3.5 Насос шығысындағы қысымның өтпелі процесі

ҚОРЫТЫНДЫ

Өндірістік өнеркәсіпте еңбек өнімділігін едәуір арттыратын факторлардың бірі автоматизация болып табылады. Автоматизацияның өркендеуінің кепілі автоматтандырудың техникалық жетістіктерге негізделеді. Ақпаратты алу, сақтау, түрлендіріп беру, оған қоса технологиялық объектісін басқару мен реттеу шараларын жүргізу автоматтандырудың  техникалық жетістіктеріне жатады. Аталған техникалық жетістіктердің барлық мүмкіндігін геотермалды жылыту жүйесі өзінде қамтып, сезімтал элементтерден алынған белгілі бір ақпаратқа сай реттеу үрдісін құрастырады.

Геотермалды жылыту жүйесін жобалау барысында бүгінгі күнде автоматизацияландыру өнімдерінің кең көлемді құралдaры қарастырылып оларды арнайы ортада тиімді түрде пайдалану әдістемелері ұсынылды, сонымен қатар күнделікті өмірде қарапайым көрінетін жылыту қондырғылaры емес, заманауи талапқа сай комфортты жағдайды қалыптастыратын геотермалды жылыту жүйесімен қоса ғимаратты жарықтандыру, күзеттік сигналдық дабыл бергіштер, өрт сөндіруді бақылау мен басқарудың жаңа әдісі ендірілген. Аталған шаралардың бәрі ғимаратта тұратын адам өмірін барынша жеңілдетіп, оны тұрмыстық уайымнан арашалайды.

Автоматтандырудың түп негізі болған бақылау нәтижелерін тиімді пайдаланып, тиісті реттеу жұмыстарын жүргізу мүмкіндігі аталған дипломдық жоба барысында толығымен қарастырылған. Сондай ақ геотермалды ортадан жылу алу түрлері мен жер қабатының қай қабатында қандай көлемде жылу энергиясының тұсауланғаны баяндалып, ТМД елдері бойынша жалпы геотермалды энергия қорының кестелі сипаттамасы келтірілген.

Диплoмдық жұмыстың негізгі жолындағы басты рөл орындайтын заманауи микроконтроллердің ең танымал, әрі кеңінен таралған түрлері сапасы мен сыны, орындау мехнизмдерін басқару әдісі, микроконтроллердің логикалық операцияларды жүзеге асыру жылдамдығы қырларынан сарапталып, ұсынылған геотермалды жылыту жүйесін жүзеге асыруға қазіргі заманғы миаропроцессор мен микроконтроллерлі өнімдері мен орындау механизмдерін өндірушілірдің ең оңтайлы сапалы өнімі жүйе құрылымына ұсынылды. Заманауи техникалық жетістіктерге негізделе ғимараттар мен тұрғын үйлерді геотермалды жылыту жүйесі бойынша технологиялық операцияларды орындау үшін негізгі жабдықтар, жүйелер мен құрылғылар жұмысын реттеуге арналған автоматтандырылған басқару жүйесін құрастыру мақсатының құрылымы жүзеге асырылды.

Геотермалды жылыту жүйесін қадағалау мен реттеу шараларын бағдарламалық ортада орындауды оператор немесе қарапайым қолданушы жұмысы мүмкіндігінше қарапайымдандырылып, реттеуді жүзеге асыру жүйесі барынша дамытылып жеңілдетілген.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

1.       Ананьев В.А. Системы вентиляции и кондиционирования. Теория и практика. – М.: Евроклимат,2008.- 504с. ISBN 5-94447-115-4

2.     Андрижиевский А.А, Волдодин В.И. Энергосбережение и энергетический менеджмент.-Мн.:Выш.шк.,2005.-294с. ISBN: 985-06-1128-6

3.     Безруких  П.П., Арбузов Ю.Д., Борисов Г.А. и др. Ресурсы и эффективность использования возобновляемых источников энергии в России. –  СПб.:Наука, 2002.-314 с. ISBN 5-02-024971-8

4.     Билека Б.Д. К вопросу использования энергетических установок на низкокипящих рабочих телах для геотермальных месторождений Украины. Геотермальная энергетика геологические, экономические и энергетические аспекты. Симферополь, 2000. С. 17-18.  ISBN 978-5-406-00065-6

5.     Болотов А.В. Нетрадиционные и возобновляемые источники электроэнергии. Учебное пособие. АУЭС. Алматы,2011.-79 с ISBN 9965-494-01-0

6.     Болотов А.В., Бакенов К.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники электроэнергии. Конспект лекций АИЭС. – Алматы,2007.-40с. ISBN 9965-494-01-0

7.     Буров В.Д., Дорохов Е.В., Елизаров Д.П. Тепловые электрические станции. - М.: МЭИ, 2007.- 466 с. ISBN 5704612083

8.     Варфоломеев Ю.М.,  Кокорин О.Я. Отопление и тепловые сети. - М.: Инфра - М, 2005.-480с. ISBN 5-16-002368-2

9.     Внутренний водопровод и канализация зданий. Строительные нормы и правила РК 4.01-41-2006 - Астана.: КДС МИТ  РК, 2002.- 47 с. ISBN 9965-581-78-9

10. Далсвен Т., Борисова Н.Г., Семенова Л.А. Научно-технические проблемы теплоэнергетики и теплотехники энергоаудит в зданиях: Введение в методы и инструменты: Учебное пособие. – Алматы: АИЭС,2009.-111с. ISBN 978-5-7695-4548-1

11. Данилова О.Л. Практическое пособие по выбору и разработке энергосберегающих проектов. – М.:Технопромстрой, 2006.- 688с. ISBN: 5-86472-163-8

12.   Дукенбаев К Энергетика Казахстана. Технический аспект. - Алматы, 2001.- 312 с.  ISBN 9965-01-099-4

13. Еремкин, А.И. Экономическая: эффективность энергосбережения в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха/ А.И. Еремкин, Т.И. Королева, Г.В. Данилин и др.// Учебное пособие. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2008. 184 с. ISBN: 978-5-93093-540-0

14. Искакова Н. Возобновояемые источники энергии и энергосбережение.  Путеводитель по современным технологиям. – Астана.: МОиН РК, 2008.- 324с. ISBN, 9965763836

15. Клименко А.В., Зорина В.М. Тепловые и атомные электрические станции. Справочник. – М.: МЭИ, 2003.- 608 с. ISBN 5-7046-0511-7

16. Комашинский, В. И Нейронные сети и их применение в системах управления и связи/ В.Й. Комашинский, Д.А. Смирнов //.-М.: Горячая линия-Телеком, 2003. 94 с. ISBN: 5-93517-094-9

17. Копылов А.С. Водоподготовка в энергетике.. – М.:МЭИ, 2003.- 309 с. ISBN 5-903072-45-3

18. Курбанов М.К. Геотермальные и гидроминеральные ресурсы Восточного Кавказа и Предкавказья. М.: Наука, 2001. 260 с. ISBN 5-02-002548-8

19. Магомедов К.М. Теоретические основы геотермии. М.: Наука, 2001.277 с. ISBN: 5-02-006502-1

20. Рослякова Е.М. Энергосиловое оборудование систем жизнеобеспечения. – СПб.:Политехника,2004.-350с.  ISBN: 5-7325-0669-1

21. Сканави А.Н., Махов Л.М. Отопление. - М.: АСВ, 2006.- 576с. ISBN 978-5-7695-5978-5

22. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. - М.: МЭИ, 2001.- 472 с. ISBN 5-7046-0703-9

23. Стерман Л.С. Тепловые и атомные электрические станции. - М.: МЭИ, 2004.- 408  с. ISBN: 5-283-00232-2

24. Табунщиков Ю.А. Энергоэффективные здания.- М.: АВОК-ПРЕСС, 2003.-200с. ISBN 5-94533-007-8

25. Трухний А. Д., Ломакин Б.В. Теплофикационные паровые турбины и турбоустановки. – М.: МЭИ, 2002. - 540 с. ISBN: 5-7946-0722-5

26. Цанев С.В., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. – М.: МЭИ, 2002. - 584 с. ISBN 5903072194

ГЛОССАРИЙ

Автоматтандыру	техникалық құрал-жабдықтарды, сондай-ақ энергияны, материалды және ақпаратты алу, түрлендіру, жеткізу (тасымалдау), пайдалану процестеріне адамның тікелей не ішінара қатысуын босататын экономикалық-материалдық тәсілдермен басқару жүйесі
Автоматты басқару жүйесі (АБЖ)	бір-бірімен байланысты және басқару алгоритміне сәйкес өзара әрекеттесе жұмыс жасайтын автоматты басқару құрылғысы мен басқару объектісінің жиынтығы
Автоматты басқару құрылғысы	басқару объектісіне басқару алгоритміне сәйкес әсер ететін кез келген техникалық құрылғы
Автоматты реттеу жүйесі (АРЖ)	ауытқу принципі бойынша жұмыс істейтін автоматты басқарудың тұйықталған жүйесі
Басқару алгоритмі	технологиялық процесті берілген қызмет алгоритм бойынша өткізу мақсатында объектіге сырттан берілетін арнайы нұсқаулар (ережелер) жиынтығы
Басқару объектісі	қызмет алгоритмін орындау үшін белгілі бір сыртқы команданы іске асыратын қондырғы
Геотермалдық энергетика	жер қойнауы астындағы энергия есебінен электр энергиясын  және  жылу энергиясы
Геотермалдыжылу тасымалдың ашық жүйесі	ыстық сумен қамтуды тікелей геотермалды судан алатын жүйе
Желдету	үй бөлмелерінде, өндіріс орындарында, т.б. реттеулі ауа алмастыруға, адам денсаулығына қолайлы жағдай жасауға, сондайақ технологиялық процестердің талаптарына сай құралжабдықтар мен құрылыстық құрылымдарды, материалдарды, азықтүлікті, т.б. сақтауға арналған шаралар жүйесі.
Жылыту	үй-жайдың температурасын адамға жайлы, кейде технологиялық процестің талаптарына сай деңгейде ұстап тұру үшін жүргізілетін жасанды жылыту процесі.
Магистральді Геотермалды жылыту жүйесі	транзитті құбырлыр бітуімен басталатын тұрғын үйлер мен өндірістік ғимараттарға дейінгі құбырлар жүйесі.
Термосулы орта	бір немесе бірнеше құбырлармен біріктірілген геотермалды су табу мақсатында тесілген скважиналар, қолдануға ыңғайлы болып жасалған және тұрған үйлер мен ғимараттарға геотермалды жылуды беруге арналған.