शीतकालीन माप। भूमिगत तापमान की गतिशीलता, उपक्षेत्र और कुएं में। पृथ्वी के केंद्र से ताप

किरिल डिग्ट्यरेव, शोधकर्ता, मास्को राज्य विश्वविद्यालयउन्हें। एम वी लोमोनोसोव।

हमारे देश में, हाइड्रोकार्बन में समृद्ध, भूतापीय ऊर्जा एक प्रकार का विदेशी संसाधन है, जो वर्तमान स्थिति में, तेल और गैस के साथ प्रतिस्पर्धा करने की संभावना नहीं है। फिर भी, ऊर्जा के इस वैकल्पिक रूप का उपयोग लगभग हर जगह और काफी कुशलता से किया जा सकता है।

इगोर कॉन्स्टेंटिनोव द्वारा फोटो।

गहराई के साथ मिट्टी के तापमान में बदलाव।

ऊष्मीय जल और शुष्क चट्टानों में गहराई के साथ तापमान में वृद्धि।

गहराई के साथ तापमान में परिवर्तन विभिन्न क्षेत्र.

आइसलैंडिक ज्वालामुखी इजाफजालजोकुल का विस्फोट सक्रिय विवर्तनिक और ज्वालामुखी क्षेत्रों में होने वाली हिंसक ज्वालामुखी प्रक्रियाओं का एक उदाहरण है, जिसमें पृथ्वी के आंतरिक भाग से एक शक्तिशाली गर्मी प्रवाह होता है।

विश्व के देशों द्वारा भूतापीय विद्युत संयंत्रों की स्थापित क्षमता, मेगावाट।

रूस के क्षेत्र में भूतापीय संसाधनों का वितरण। विशेषज्ञों के अनुसार, भूतापीय ऊर्जा का भंडार जैविक जीवाश्म ईंधन के ऊर्जा भंडार से कई गुना अधिक है। जियोथर्मल एनर्जी सोसाइटी एसोसिएशन के अनुसार।

भूतापीय ऊर्जा पृथ्वी के आंतरिक भाग की ऊष्मा है। यह गहराई में उत्पन्न होता है और पृथ्वी की सतह पर आता है अलग - अलग रूपऔर विभिन्न तीव्रता के साथ।

मिट्टी की ऊपरी परतों का तापमान मुख्य रूप से बाहरी (बहिर्जात) कारकों - सूर्य के प्रकाश और हवा के तापमान पर निर्भर करता है। गर्मियों में और दिन के दौरान, मिट्टी कुछ गहराई तक गर्म होती है, और सर्दियों में और रात में यह हवा के तापमान में बदलाव के बाद ठंडी हो जाती है और कुछ देरी से गहराई के साथ बढ़ती है। हवा के तापमान में दैनिक उतार-चढ़ाव का प्रभाव कुछ से लेकर कई दसियों सेंटीमीटर की गहराई पर समाप्त होता है। मौसमी उतार-चढ़ाव मिट्टी की गहरी परतों पर कब्जा कर लेते हैं - दसियों मीटर तक।

एक निश्चित गहराई पर - दसियों से सैकड़ों मीटर तक - मिट्टी का तापमान स्थिर रहता है, जो पृथ्वी की सतह के पास औसत वार्षिक वायु तापमान के बराबर होता है। काफी गहरी गुफा में जाकर इसकी पुष्टि करना आसान है।

जब किसी दिए गए क्षेत्र में औसत वार्षिक हवा का तापमान शून्य से नीचे होता है, तो यह खुद को पर्माफ्रॉस्ट (अधिक सटीक, पर्माफ्रॉस्ट) के रूप में प्रकट करता है। पूर्वी साइबेरिया में, साल भर जमी हुई मिट्टी की मोटाई, यानी मोटाई, स्थानों में 200-300 मीटर तक पहुंच जाती है।

एक निश्चित गहराई से (मानचित्र पर प्रत्येक बिंदु के लिए अपना), सूर्य और वायुमंडल की क्रिया इतनी कमजोर हो जाती है कि अंतर्जात (आंतरिक) कारक पहले आते हैं और पृथ्वी के आंतरिक भाग को अंदर से गर्म किया जाता है, जिससे तापमान शुरू हो जाता है गहराई के साथ उठो।

पृथ्वी की गहरी परतों का ताप मुख्य रूप से वहां स्थित रेडियोधर्मी तत्वों के क्षय के साथ जुड़ा हुआ है, हालांकि गर्मी के अन्य स्रोतों को भी कहा जाता है, उदाहरण के लिए, गहरी परतों में भौतिक-रासायनिक, विवर्तनिक प्रक्रियाएं पृथ्वी की पपड़ीऔर वस्त्र। लेकिन कारण जो भी हो, तापमान चट्टानोंऔर संबंधित तरल और गैसीय पदार्थ गहराई के साथ बढ़ते हैं। खनिकों को इस घटना का सामना करना पड़ता है - गहरी खदानों में यह हमेशा गर्म रहता है। 1 किमी की गहराई पर, तीस डिग्री गर्मी सामान्य होती है, और गहरा तापमान और भी अधिक होता है।

पृथ्वी की सतह तक पहुँचने वाले पृथ्वी के आंतरिक भाग का ताप प्रवाह छोटा है - औसतन इसकी शक्ति 0.03-0.05 W / m 2 है,
या लगभग 350 Wh/m 2 प्रति वर्ष। सूर्य से गर्मी के प्रवाह और उसके द्वारा गर्म की गई हवा की पृष्ठभूमि के खिलाफ, यह एक अगोचर मूल्य है: सूर्य पृथ्वी की सतह के प्रत्येक वर्ग मीटर को लगभग 4,000 kWh सालाना देता है, यानी 10,000 गुना अधिक (बेशक, यह है औसतन, ध्रुवीय और भूमध्यरेखीय अक्षांशों के बीच और अन्य जलवायु और मौसम कारकों के आधार पर एक विशाल प्रसार के साथ)।

अधिकांश ग्रह में गहराई से सतह तक गर्मी के प्रवाह का महत्व चट्टानों और विशेषताओं की कम तापीय चालकता से जुड़ा है भूवैज्ञानिक संरचना. लेकिन अपवाद हैं - ऐसे स्थान जहां गर्मी का प्रवाह अधिक होता है। ये हैं, सबसे पहले, क्षेत्र विवर्तनिक दोष, बढ गय़े भूकंपीय गतिविधिऔर ज्वालामुखी, जहां पृथ्वी के आंतरिक भाग की ऊर्जा बाहर निकलने का रास्ता खोजती है। इस तरह के क्षेत्रों को स्थलमंडल की थर्मल विसंगतियों की विशेषता है, यहां पृथ्वी की सतह तक पहुंचने वाली गर्मी का प्रवाह कई बार हो सकता है और यहां तक ​​​​कि "सामान्य" की तुलना में अधिक शक्तिशाली परिमाण के आदेश भी हो सकते हैं। बड़ी राशिइन क्षेत्रों में ज्वालामुखी विस्फोट और गर्म पानी के झरनों से गर्मी सतह पर लाई जाती है।

ये ऐसे क्षेत्र हैं जो भूतापीय ऊर्जा के विकास के लिए सबसे अनुकूल हैं। रूस के क्षेत्र में, यह सबसे पहले, कामचटका है, कुरील द्वीप समूहऔर काकेशस।

उसी समय, भूतापीय ऊर्जा का विकास लगभग हर जगह संभव है, क्योंकि गहराई के साथ तापमान में वृद्धि एक सर्वव्यापी घटना है, और कार्य आंतों से गर्मी को "निकालना" है, जैसे खनिज कच्चे माल वहां से निकाले जाते हैं।

औसतन, प्रत्येक 100 मीटर के लिए गहराई के साथ तापमान 2.5-3 o C बढ़ता है। अलग-अलग गहराई पर स्थित दो बिंदुओं के बीच तापमान अंतर के बीच की गहराई के अंतर के अनुपात को भूतापीय ढाल कहा जाता है।

व्युत्क्रम भूतापीय चरण या गहराई अंतराल है जिस पर तापमान 1 o C बढ़ जाता है।

उच्च ढाल और, तदनुसार, जितना कम कदम, पृथ्वी की गहराई की गर्मी सतह के करीब पहुंचती है और यह क्षेत्र भू-तापीय ऊर्जा के विकास के लिए अधिक आशाजनक है।

विभिन्न क्षेत्रों में, भूवैज्ञानिक संरचना और अन्य क्षेत्रीय और स्थानीय परिस्थितियों के आधार पर, गहराई के साथ तापमान में वृद्धि की दर नाटकीय रूप से भिन्न हो सकती है। पृथ्वी के पैमाने पर, भूतापीय ढाल और चरणों के मूल्यों में उतार-चढ़ाव 25 गुना तक पहुंच जाता है। उदाहरण के लिए, ओरेगॉन (यूएसए) राज्य में, ढाल 150 डिग्री सेल्सियस प्रति 1 किमी है, और in दक्षिण अफ्रीका- 6 ओ सी प्रति 1 किमी।

सवाल यह है कि तापमान क्या है महान गहराई- 5, 10 किमी और अधिक? यदि प्रवृत्ति जारी रहती है, तो 10 किमी की गहराई पर तापमान औसतन लगभग 250-300 o C होना चाहिए। यह कमोबेश अल्ट्रा-डीप कुओं में प्रत्यक्ष टिप्पणियों द्वारा पुष्टि की जाती है, हालांकि तापमान में रैखिक वृद्धि की तुलना में तस्वीर बहुत अधिक जटिल है। .

उदाहरण के लिए, कोलास में अति-गहरा कुआँ, बाल्टिक क्रिस्टलीय ढाल में ड्रिल किया गया, तापमान 3 किमी की गहराई तक 10 डिग्री सेल्सियस / 1 किमी की दर से बदलता है, और फिर भू-तापीय ढाल 2-2.5 गुना अधिक हो जाता है। 7 किमी की गहराई पर, 120 o C का तापमान पहले से ही 10 किमी - 180 o C और 12 किमी - 220 o C पर दर्ज किया गया था।

एक अन्य उदाहरण उत्तरी कैस्पियन में एक कुआँ है, जहाँ 500 मीटर की गहराई पर 42 o C का तापमान 1.5 किमी - 70 o C, 2 किमी - 80 o C पर, 3 किमी - 108 o C पर दर्ज किया गया था।

यह माना जाता है कि भू-तापीय प्रवणता 20-30 किमी की गहराई से शुरू होकर घट जाती है: 100 किमी की गहराई पर, अनुमानित तापमान लगभग 1300-1500 o C, 400 किमी - 1600 o C की गहराई पर, पृथ्वी की गहराई में होता है। कोर (6000 किमी से अधिक की गहराई) - 4000-5000 ओ सी।

10-12 किमी की गहराई पर, ड्रिल किए गए कुओं के माध्यम से तापमान मापा जाता है; जहां वे मौजूद नहीं हैं, यह अप्रत्यक्ष संकेतों द्वारा उसी तरह निर्धारित किया जाता है जैसे अधिक गहराई पर। इस तरह के अप्रत्यक्ष संकेत भूकंपीय तरंगों के पारित होने की प्रकृति या प्रस्फुटित लावा का तापमान हो सकते हैं।

हालांकि, भूतापीय ऊर्जा के प्रयोजनों के लिए, 10 किमी से अधिक की गहराई पर तापमान पर डेटा अभी तक व्यावहारिक रुचि के नहीं हैं।

कई किलोमीटर की गहराई पर बहुत गर्मी होती है, लेकिन इसे कैसे बढ़ाया जाए? कभी-कभी प्रकृति स्वयं हमारे लिए इस समस्या को एक प्राकृतिक शीतलक - गर्म तापीय पानी की मदद से हल करती है जो सतह पर आते हैं या हमारे लिए सुलभ गहराई पर स्थित होते हैं। कुछ मामलों में, गहराई में पानी भाप की स्थिति में गरम किया जाता है।

अवधारणा की एक सख्त परिभाषा " ऊष्मीय जल" नहीं। एक नियम के रूप में, उनका मतलब गर्म भूजल से है तरल अवस्थाया भाप के रूप में, 20 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान के साथ पृथ्वी की सतह पर उभरने वाले, जो कि एक नियम के रूप में, हवा के तापमान से अधिक है।

गर्मी भूजल, भाप, भाप-पानी का मिश्रण - यह जलतापीय ऊर्जा है। तदनुसार, इसके उपयोग पर आधारित ऊर्जा को हाइड्रोथर्मल कहा जाता है।

सूखी चट्टानों से सीधे गर्मी के उत्पादन के साथ स्थिति अधिक जटिल है - पेट्रोथर्मल ऊर्जा, विशेष रूप से पर्याप्त रूप से उच्च तापमान, एक नियम के रूप में, कई किलोमीटर की गहराई से शुरू होती है।

रूस के क्षेत्र में, पेट्रोथर्मल ऊर्जा की क्षमता हाइड्रोथर्मल ऊर्जा की तुलना में सौ गुना अधिक है - क्रमशः 3,500 और 35 ट्रिलियन टन। संदर्भ ईंधन. यह काफी स्वाभाविक है - पृथ्वी की गहराई की गर्मी हर जगह है, और थर्मल जल स्थानीय रूप से पाए जाते हैं। हालांकि, स्पष्ट तकनीकी कठिनाइयों के कारण, वर्तमान में गर्मी और बिजली का उपयोग किया जाता है अधिकाँश समय के लिएथर्मल पानी।

20-30 से 100 o C के तापमान वाले पानी हीटिंग के लिए उपयुक्त हैं, 150 o C और उससे अधिक के तापमान - और भूतापीय बिजली संयंत्रों में बिजली पैदा करने के लिए।

सामान्य तौर पर, रूस के क्षेत्र में भू-तापीय संसाधन, संदर्भ ईंधन या ऊर्जा माप की किसी अन्य इकाई के संदर्भ में, जीवाश्म ईंधन भंडार से लगभग 10 गुना अधिक हैं।

सैद्धांतिक रूप से, केवल भूतापीय ऊर्जा के कारण, पूरी तरह से संतुष्ट करना संभव होगा ऊर्जा की जरूरतदेश। व्यावहारिक रूप से इस पलइसके अधिकांश क्षेत्र में, यह तकनीकी और आर्थिक कारणों से संभव नहीं है।

दुनिया में, भूतापीय ऊर्जा का उपयोग अक्सर आइसलैंड से जुड़ा होता है, जो एक असाधारण सक्रिय विवर्तनिक और मध्य-अटलांटिक रिज के उत्तरी छोर पर स्थित एक देश है। ज्वालामुखी क्षेत्र. संभवत: सभी को 2010 में आईजफजालजोकुल ज्वालामुखी के शक्तिशाली विस्फोट की याद है।

यह इस भूवैज्ञानिक विशिष्टता के लिए धन्यवाद है कि आइसलैंड में भूतापीय ऊर्जा का विशाल भंडार है, जिसमें गर्म झरने शामिल हैं जो पृथ्वी की सतह पर आते हैं और यहां तक ​​​​कि गीजर के रूप में भी बहते हैं।

आइसलैंड में, खपत की जाने वाली सभी ऊर्जा का 60% से अधिक वर्तमान में पृथ्वी से लिया जाता है। सहित भूतापीय स्रोत 90% हीटिंग और 30% बिजली उत्पादन प्रदान करता है। हम कहते हैं कि देश में बाकी बिजली का उत्पादन हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर प्लांट्स द्वारा किया जाता है, यानी अक्षय ऊर्जा स्रोत का भी उपयोग किया जाता है, जिसकी बदौलत आइसलैंड एक तरह का वैश्विक पर्यावरण मानक जैसा दिखता है।

20वीं शताब्दी में भूतापीय ऊर्जा के "टमिंग" ने आइसलैंड को आर्थिक रूप से काफी मदद की। पिछली शताब्दी के मध्य तक, यह एक बहुत ही गरीब देश था, अब यह प्रति व्यक्ति भू-तापीय ऊर्जा की स्थापित क्षमता और उत्पादन के मामले में दुनिया में पहले स्थान पर है और शीर्ष दस में है निरपेक्ष मूल्यभूतापीय विद्युत संयंत्रों की स्थापित क्षमता। हालाँकि, इसकी आबादी केवल 300 हजार लोग हैं, जो पर्यावरण के अनुकूल होने के कार्य को सरल करता है स्वच्छ स्रोतऊर्जा: इसकी आवश्यकता आम तौर पर छोटी होती है।

आइसलैंड के अलावा, बिजली उत्पादन के कुल संतुलन में भू-तापीय ऊर्जा का एक उच्च हिस्सा न्यूजीलैंड द्वारा प्रदान किया जाता है और द्वीप राज्य दक्षिण - पूर्व एशिया(फिलीपींस और इंडोनेशिया), मध्य अमेरिका और पूर्वी अफ्रीका के देश, जिनके क्षेत्र में भी उच्च भूकंपीय और ज्वालामुखी गतिविधि की विशेषता है। इन देशों के लिए, उनके विकास और जरूरतों के मौजूदा स्तर पर भू - तापीय ऊर्जासामाजिक-आर्थिक विकास में महत्वपूर्ण योगदान देता है।

(अंत इस प्रकार है।)

यहां सर्दियों में परिवर्तन की गतिशीलता (2012-13) घर के नीचे (नींव के अंदरूनी किनारे के नीचे) 130 सेंटीमीटर की गहराई पर जमीन के तापमान के साथ-साथ जमीनी स्तर पर और पानी के तापमान से आने वाले तापमान की गतिशीलता प्रकाशित की गई है। अच्छी तरह से। यह सब - कुएं से आने वाले रिसर पर।
चार्ट लेख के निचले भाग में है।
दचा (न्यू मॉस्को और कलुगा क्षेत्र की सीमा पर) सर्दी, आवधिक दौरे (कुछ दिनों के लिए महीने में 2-4 बार)।
अंधा क्षेत्र और घर का तहखाना अछूता नहीं है, शरद ऋतु के बाद से उन्हें गर्मी-इन्सुलेट प्लग (फोम के 10 सेमी) के साथ बंद कर दिया गया है। बरामदे की गर्मी का नुकसान जहां जनवरी में रिसर जाता है, बदल गया है। नोट 10 देखें।
130 सेमी की गहराई पर माप Xital GSM सिस्टम (), असतत - 0.5 * C, द्वारा किया जाता है। त्रुटि लगभग 0.3 * सी है।
सेंसर को रिसर के पास नीचे से वेल्डेड 20 मिमी एचडीपीई पाइप में स्थापित किया गया है, (राइजर थर्मल इन्सुलेशन के बाहर, लेकिन 110 मिमी पाइप के अंदर)।
भुज दिनांक दिखाता है, कोटि तापमान दिखाता है।
नोट 1:
मैं कुएं में पानी के तापमान की निगरानी भी करूंगा, साथ ही घर के नीचे जमीनी स्तर पर, बिना पानी के रिसर पर, लेकिन आने पर ही। त्रुटि लगभग + -0.6 * सी है।
नोट 2:
तापमान जमीनी स्तर परघर के नीचे, पानी की आपूर्ति रिसर पर, लोगों और पानी की अनुपस्थिति में, यह पहले से ही माइनस 5 * C तक गिर गया। इससे पता चलता है कि मैंने सिस्टम को व्यर्थ नहीं बनाया - वैसे, थर्मोस्टैट जिसने -5 * C दिखाया, वह इस सिस्टम (RT-12-16) से ही है।
नोट 3:
पानी का तापमान "कुएं में" उसी सेंसर द्वारा मापा जाता है (यह नोट 2 में भी है) "जमीनी स्तर पर" के रूप में - यह जमीनी स्तर पर रिसर के करीब, थर्मल इन्सुलेशन के तहत रिसर पर खड़ा होता है। ये दोनों माप अलग-अलग समय पर किए जाते हैं। "जमीनी स्तर पर" - रिसर में पानी पंप करने से पहले और "कुएं में" - रुकावट के साथ आधे घंटे के लिए लगभग 50 लीटर पंप करने के बाद।
नोट 4:
कुएं में पानी के तापमान को कुछ हद तक कम करके आंका जा सकता है, क्योंकि। मैं इस कमबख्त स्पर्शोन्मुख की तलाश नहीं कर सकता, अंतहीन रूप से पानी (मेरा) पंप कर रहा हूं ... मैं जितना हो सके उतना अच्छा खेलता हूं।
नोट 5: प्रासंगिक नहीं, हटा दिया गया।
नोट 6:
सड़क के तापमान को ठीक करने की त्रुटि लगभग + - (3-7) * है।
नोट 7:
जमीनी स्तर पर (पंप चालू किए बिना) पानी के ठंडा होने की दर लगभग 1-2 * C प्रति घंटा है (यह जमीनी स्तर पर माइनस 5 * C पर है)।
नोट 8:
मैं यह बताना भूल गया कि मेरे भूमिगत रिसर को कैसे व्यवस्थित और अछूता किया जाता है। पीएनडी -32 पर कुल 2 सेमी इन्सुलेशन के दो स्टॉकिंग्स लगाए जाते हैं। मोटाई (जाहिरा तौर पर, फोमेड पॉलीइथाइलीन), यह सब एक 110 मिमी सीवर पाइप में डाला जाता है और वहां 130 सेमी की गहराई तक फोम किया जाता है। सच है, चूंकि पीएनडी -32 110 वें पाइप के केंद्र में नहीं गया था, और यह भी कि इसके बीच में साधारण फोम का द्रव्यमान लंबे समय तक कठोर नहीं हो सकता है, जिसका अर्थ है कि यह हीटर में नहीं बदलता है, मैं दृढ़ता से इस तरह के अतिरिक्त इन्सुलेशन की गुणवत्ता पर संदेह करें .. शायद दो-घटक फोम का उपयोग करना बेहतर होगा, जिसका अस्तित्व मुझे बाद में पता चला ...
नोट 9:
मैं पाठकों का ध्यान "जमीनी स्तर पर" दिनांक 01/12/2013 के तापमान माप की ओर आकर्षित करना चाहता हूं। और दिनांक 18 जनवरी, 2013। यहाँ, मेरी राय में, +0.3 * C का मान अपेक्षा से बहुत अधिक है। मुझे लगता है कि यह 12/31/2012 को किए गए ऑपरेशन "बर्फ के साथ रिसर पर बेसमेंट भरना" का परिणाम है।
नोट 10:
12 जनवरी से 3 फरवरी तक, उन्होंने बरामदे का अतिरिक्त इन्सुलेशन बनाया, जहां भूमिगत रिसर जाता है।
नतीजतन, अनुमानित अनुमानों के अनुसार, बरामदे की गर्मी का नुकसान 100 डब्ल्यू / वर्गमीटर से कम हो गया था। मंजिल से लगभग 50 (यह सड़क पर माइनस 20 * सी पर है)।
यह चार्ट में भी परिलक्षित होता है। 9 फरवरी को जमीनी स्तर पर तापमान देखें: +1.4*C और 16 फरवरी: +1.1 - वास्तविक सर्दी की शुरुआत के बाद से इतना उच्च तापमान नहीं रहा है।
और एक और बात: 4 फरवरी से 16 फरवरी तक, दो सर्दियों में पहली बार, रविवार से शुक्रवार तक, सेट न्यूनतम तापमान बनाए रखने के लिए बॉयलर चालू नहीं हुआ क्योंकि यह इस न्यूनतम तक नहीं पहुंचा ...
नोट 11:
जैसा कि वादा किया गया था ("आदेश" के लिए और वार्षिक चक्र को पूरा करने के लिए), मैं समय-समय पर गर्मियों में तापमान प्रकाशित करूंगा। लेकिन - शेड्यूल में नहीं, ताकि सर्दियों को "अस्पष्ट" न किया जाए, लेकिन यहां, नोट -11 में।
11 मई 2013
वेंटिलेशन के 3 सप्ताह के बाद, संक्षेपण से बचने के लिए वेंट को शरद ऋतु तक बंद कर दिया गया था।
मई 13, 2013(सड़क पर एक सप्ताह के लिए + 25-30 * सी):
- घर के नीचे जमीनी स्तर पर + 10.5*C,
- घर के नीचे 130 सेमी की गहराई पर। +6*С,

12 जून 2013:
- घर के नीचे जमीनी स्तर पर + 14.5*C,
- घर के नीचे 130 सेमी की गहराई पर। +10*С.
- 25 मीटर की गहराई से कुएं में पानी + 8 * C से अधिक नहीं।
26 जून, 2013:
- घर के नीचे जमीनी स्तर पर +16*C,
- घर के नीचे 130 सेमी की गहराई पर। +11*С.
- कुएं में 25 मीटर की गहराई से पानी +9.3*C से अधिक नहीं होना चाहिए।
19 अगस्त, 2013:
- घर के नीचे जमीनी स्तर पर + 15.5*C,
- घर के नीचे 130 सेमी की गहराई पर। +13.5*С.
- कुएं में पानी 25 मीटर की गहराई से +9.0*C से अधिक नहीं होना चाहिए।
28 सितंबर, 2013:
- घर के नीचे जमीनी स्तर पर + 10.3*C,
- घर के नीचे 130 सेमी की गहराई पर। +12*С.
- 25 मीटर की गहराई से कुएं में पानी = + 8.0 * सी।
26 अक्टूबर, 2013:
- घर के नीचे जमीनी स्तर पर + 8.5*C,
- घर के नीचे 130 सेमी की गहराई पर। +9.5*С.
- 25 मीटर की गहराई से कुएं में पानी + 7.5 * C से अधिक नहीं।
16 नवंबर, 2013:
- घर के नीचे जमीनी स्तर पर +7.5*C,
- घर के नीचे 130 सेमी की गहराई पर। +9.0*С.
- कुएं में पानी 25m + 7.5*C की गहराई से।
फरवरी 20, 2014:
शायद यह पिछला रिकॉर्डइस आलेख में।
सभी सर्दियों में हम हर समय घर में रहते हैं, पिछले साल के माप को दोहराने की बात छोटी है, इसलिए केवल दो महत्वपूर्ण आंकड़े:
- घर के नीचे का न्यूनतम तापमान बहुत ठंढों (-20 - -30 * C) में जमीनी स्तर पर शुरू होने के एक हफ्ते बाद, बार-बार + 0.5 * C से नीचे गिर जाता है। इन क्षणों में, मैंने काम किया

खैर, कौन अपने घर को मुफ्त में गर्म नहीं करना चाहता, खासकर संकट के दौरान, जब हर पैसा मायने रखता है।

हम पहले ही इस विषय पर बात कर चुके हैं कि कैसे, विवादास्पद की बारी थी पृथ्वी की ऊर्जा (भूतापीय तापन) के साथ एक घर को गर्म करने के लिए प्रौद्योगिकियां।

लगभग की गहराई पर 15 मीटर, पृथ्वी का तापमान लगभग 10 डिग्री सेल्सियस है। हर 33 मीटर पर तापमान एक डिग्री बढ़ जाता है। नतीजतन, लगभग 100 एम 2 के घर को मुफ्त में गर्म करने के लिए, लगभग 600 मीटर के कुएं को ड्रिल करने और अपने पूरे जीवन में 22 डिग्री गर्मी प्राप्त करने के लिए पर्याप्त है!

सैद्धांतिक रूप से, पृथ्वी की ऊर्जा से मुक्त तापन की प्रणाली काफी सरल है। कुएं में डाला गया ठंडा पानी, जो 22 डिग्री तक गर्म होता है और, भौतिकी के नियमों के अनुसार, एक पंप (400-600 वाट) की थोड़ी मदद से, घर में अछूता पाइप के माध्यम से उगता है।

निजी घर को गर्म करने के लिए भूमि ऊर्जा का उपयोग करने के नुकसान:

- आइए इस तरह के हीटिंग सिस्टम को बनाने की वित्तीय लागतों पर करीब से नज़र डालें। औसत मूल्यएक कुएं की ड्रिलिंग का 1 मीटर लगभग 3000 रूबल है। 600 मीटर की कुल गहराई पर 1,800,000 रूबल का खर्च आएगा। और वह सिर्फ ड्रिलिंग है! शीतलक को पंप करने और उठाने के लिए उपकरणों की स्थापना के बिना।

- रूस के विभिन्न क्षेत्रों की अपनी मिट्टी की विशेषताएं हैं। कुछ जगहों पर 50 मीटर का कुआं खोदना आसान काम नहीं है। प्रबलित आवरण पाइप, शाफ्ट सुदृढीकरण, आदि की आवश्यकता होती है।

- खदान के शाफ्ट का इतनी गहराई तक इन्सुलेशन लगभग असंभव है। यह इस प्रकार है कि पानी 22 डिग्री के तापमान के साथ नहीं बढ़ेगा।

- 600 मीटर के कुएं को ड्रिल करने के लिए परमिट की आवश्यकता होती है;

- मान लें कि 22 डिग्री तक गर्म किया गया पानी घर में प्रवेश करता है। सवाल यह है कि वाहक से पृथ्वी की सारी ऊर्जा को पूरी तरह से "निकालें" कैसे? अधिकतम, जब एक गर्म घर में पाइप से गुजरते हैं, तो 15 डिग्री तक गिर जाते हैं। इस प्रकार, एक शक्तिशाली पंप की आवश्यकता है, जो कम से कम कुछ प्रभाव प्राप्त करने के लिए 600 मीटर की गहराई से दस गुना अधिक पानी चलाएगा। यहां हम ऊर्जा की खपत को बचत के साथ अतुलनीय रखते हैं।

लगभग 15 मीटर की गहराई पर पृथ्वी का तापमान लगभग 10 डिग्री सेल्सियस होता है

एक तार्किक निष्कर्ष इस प्रकार है कि पृथ्वी की ऊर्जा से एक घर को गर्म करना मुफ्त से दूर है, केवल एक व्यक्ति जो गरीबों से दूर है, जिसे विशेष रूप से हीटिंग पर बचत की आवश्यकता नहीं है, वह वहन कर सकता है। बेशक, कोई कह सकता है कि ऐसी तकनीक सैकड़ों वर्षों तक बच्चों और पोते-पोतियों दोनों की सेवा करेगी, लेकिन यह सब कल्पना है।

एक आदर्शवादी कहेगा कि वह सदियों से घर बनाता है, और एक यथार्थवादी हमेशा निवेश घटक पर भरोसा करेगा - मैं अपने लिए बनाता हूं, लेकिन मैं इसे किसी भी समय बेच दूंगा। यह सच नहीं है कि बच्चे इस घर से जुड़े रहेंगे और इसे बेचना नहीं चाहेंगे।

घरेलू तापन के लिए पृथ्वी ऊर्जा निम्नलिखित क्षेत्रों में प्रभावी है:

काकेशस में, के साथ काम करने वाले कुओं के संचालन के उदाहरण हैं शुद्ध पानीलगभग 90 डिग्री के गहरे तापमान को ध्यान में रखते हुए, 45 डिग्री के तापमान के साथ बाहर स्व-रोकना।

कामचटका में, लगभग 100 डिग्री के आउटलेट तापमान वाले भू-तापीय स्रोतों का उपयोग सबसे अधिक है सर्वोत्तम विकल्पघर को गर्म करने के लिए पृथ्वी की ऊर्जा का उपयोग करना।

प्रौद्योगिकी उन्मत्त गति से विकसित हो रही है। शास्त्रीय हीटिंग सिस्टम की दक्षता हमारी आंखों के सामने बढ़ रही है। निस्संदेह, पृथ्वी की ऊर्जा से घर को गर्म करना कम खर्चीला हो जाएगा।

वीडियो: भूतापीय तापन। पृथ्वी ऊर्जा।

यह कल्पना की तरह लग सकता है अगर यह सच नहीं था। यह पता चला है कि कठोर साइबेरियाई परिस्थितियों में, आप सीधे जमीन से गर्मी प्राप्त कर सकते हैं। पिछले साल टॉम्स्क क्षेत्र में भूतापीय हीटिंग सिस्टम वाली पहली वस्तुएं दिखाई दीं, और हालांकि वे पारंपरिक स्रोतों की तुलना में गर्मी की लागत को लगभग चार गुना कम कर सकते हैं, फिर भी "जमीन के नीचे" कोई जन संचलन नहीं है। लेकिन प्रवृत्ति ध्यान देने योग्य है और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि यह गति प्राप्त कर रहा है। वास्तव में, यह सबसे सुलभ है वैकल्पिक स्रोतसाइबेरिया के लिए ऊर्जा, जहां वे हमेशा अपनी प्रभावशीलता नहीं दिखा सकते हैं, उदाहरण के लिए, सौर पेनल्सया पवन जनरेटर. भूतापीय ऊर्जा, वास्तव में, हमारे पैरों के नीचे है।

"मिट्टी जमने की गहराई 2-2.5 मीटर है। इस निशान से नीचे का जमीनी तापमान सर्दियों और गर्मियों दोनों में एक समान रहता है, जो प्लस वन से लेकर प्लस फाइव डिग्री सेल्सियस तक होता है। टॉम्स्क क्षेत्र के प्रशासन के शिक्षा विभाग के पावर इंजीनियर का कहना है कि इस संपत्ति पर हीट पंप का काम बनाया गया है रोमन अलेक्सेनको. - कनेक्टिंग पाइप एक दूसरे से लगभग डेढ़ मीटर की दूरी पर, 2.5 मीटर की गहराई तक पृथ्वी के समोच्च में दबे हुए हैं। एक शीतलक - एथिलीन ग्लाइकॉल - पाइप सिस्टम में घूमता है। बाहरी क्षैतिज पृथ्वी सर्किट प्रशीतन इकाई के साथ संचार करता है, जिसमें रेफ्रिजरेंट - फ़्रीऑन, कम क्वथनांक वाली गैस, परिचालित होती है। प्लस थ्री डिग्री सेल्सियस पर, यह गैस उबलने लगती है, और जब कंप्रेसर उबलते गैस को तेजी से संपीड़ित करता है, तो बाद का तापमान प्लस 50 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाता है। गर्म गैस को हीट एक्सचेंजर में भेजा जाता है जिसमें साधारण आसुत जल परिचालित होता है। तरल गर्म हो जाता है और फर्श में रखे हीटिंग सिस्टम में गर्मी फैलाता है।

शुद्ध भौतिकी और कोई चमत्कार नहीं

आधुनिक डेनिश भू-तापीय तापन प्रणाली से सुसज्जित एक किंडरगार्टन पिछली गर्मियों में टॉम्स्क के निकट तुरुन्तेवो गांव में खोला गया था। टॉम्स्क कंपनी Ecoclimat . के निदेशक के अनुसार जॉर्ज ग्रैनिन, ऊर्जा-कुशल प्रणाली ने गर्मी की आपूर्ति के लिए भुगतान को कम करने के लिए कई बार अनुमति दी। आठ वर्षों के लिए, यह टॉम्स्क उद्यम पहले से ही रूस के विभिन्न क्षेत्रों में लगभग दो सौ वस्तुओं को भू-तापीय तापन प्रणालियों से सुसज्जित कर चुका है और टॉम्स्क क्षेत्र में ऐसा करना जारी रखता है। तो ग्रैनिन के शब्दों में कोई संदेह नहीं है। Turuntaevo में किंडरगार्टन के उद्घाटन से एक साल पहले, Ecoclimat ने एक भूतापीय हीटिंग सिस्टम सुसज्जित किया, जिसकी लागत 13 मिलियन रूबल थी, एक और बाल विहार « सन बनी" टॉम्स्क "ग्रीन हिल्स" के माइक्रोडिस्ट्रिक्ट में। वास्तव में, यह अपनी तरह का पहला अनुभव था। और वह काफी सफल रहे।

2012 में वापस, यूरो इंफो कॉरेस्पोंडेंस सेंटर (EICC-Tomsk क्षेत्र) के कार्यक्रम के तहत आयोजित डेनमार्क की यात्रा के दौरान, कंपनी डेनिश कंपनी Danfoss के साथ सहयोग पर सहमत होने में कामयाब रही। और आज, डेनिश उपकरण टॉम्स्क की गहराई से गर्मी निकालने में मदद करते हैं, और, जैसा कि विशेषज्ञों का कहना है कि अनुचित विनम्रता के बिना, यह काफी कुशलता से निकलता है। दक्षता का मुख्य संकेतक अर्थव्यवस्था है। "250 . के क्षेत्र के साथ किंडरगार्टन भवन की हीटिंग सिस्टम वर्ग मीटर Turuntaevo में 1.9 मिलियन रूबल की लागत, - ग्रैनिन कहते हैं। "और हीटिंग शुल्क प्रति वर्ष 20-25 हजार रूबल है।" यह राशि उस राशि के साथ अतुलनीय है जो कि किंडरगार्टन पारंपरिक स्रोतों का उपयोग करके गर्मी के लिए भुगतान करेगी।

सिस्टम ने साइबेरियाई सर्दियों की स्थितियों में समस्याओं के बिना काम किया। SanPiN मानकों के साथ थर्मल उपकरण के अनुपालन की गणना की गई थी, जिसके अनुसार इसे किंडरगार्टन भवन में -40 ° C के बाहरी हवा के तापमान पर कम से कम + 19 ° C का तापमान बनाए रखना चाहिए। कुल मिलाकर, भवन के पुनर्विकास, मरम्मत और पुन: उपकरण पर लगभग चार मिलियन रूबल खर्च किए गए थे। गर्मी पंप के साथ, राशि केवल छह मिलियन से कम थी। आज गर्मी पंपों के लिए धन्यवाद, किंडरगार्टन हीटिंग पूरी तरह से अछूता है और स्वतंत्र प्रणाली. इमारत में अब कोई पारंपरिक बैटरी नहीं है, और "गर्म मंजिल" प्रणाली का उपयोग करके अंतरिक्ष को गर्म किया जाता है।

Turuntayevsky किंडरगार्टन अछूता है, जैसा कि वे कहते हैं, "से" और "से" - अतिरिक्त थर्मल इन्सुलेशन इमारत में सुसज्जित है: मौजूदा दीवार (तीन ईंटों) के ऊपर दो या तीन ईंटों के बराबर इन्सुलेशन की 10-सेमी परत स्थापित है मोटा)। इन्सुलेशन के पीछे एक हवा का अंतर होता है, जिसके बाद धातु की साइडिंग होती है। छत को उसी तरह से इन्सुलेट किया जाता है। बिल्डरों का मुख्य ध्यान "गर्म मंजिल" - इमारत की हीटिंग सिस्टम पर केंद्रित था। यह कई परतें निकला: एक ठोस मंजिल, फोम प्लास्टिक की एक परत 50 मिमी मोटी, पाइप की एक प्रणाली जिसमें गर्म पानी फैलता है और लिनोलियम। हालांकि हीट एक्सचेंजर में पानी का तापमान +50 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है, वास्तविक फर्श कवरिंग का अधिकतम ताप + 30 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं होता है। प्रत्येक कमरे का वास्तविक तापमान मैन्युअल रूप से समायोजित किया जा सकता है - स्वचालित सेंसर आपको फर्श के तापमान को इस तरह से सेट करने की अनुमति देते हैं कि किंडरगार्टन कमरा सैनिटरी मानकों द्वारा आवश्यक डिग्री तक गर्म हो जाता है।

Turuntayevsky उद्यान में पंप की शक्ति 40 kW उत्पन्न तापीय ऊर्जा है, जिसके उत्पादन के लिए ऊष्मा पंप को 10 kW विद्युत शक्ति की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, खपत किए गए 1 kW में से विद्युतीय ऊर्जाऊष्मा पम्प 4 kW ऊष्मा उत्पन्न करता है। "हम सर्दी से थोड़ा डरते थे - हमें नहीं पता था कि गर्मी पंप कैसे व्यवहार करेंगे। लेकिन में भी बहुत ठंडायह किंडरगार्टन में लगातार गर्म था - प्लस 18 से 23 डिग्री सेल्सियस तक, - तुरुन्तेवस्काया के निदेशक कहते हैं उच्च विद्यालय एवगेनी बेलोनोगोव. - बेशक, यहां यह विचार करने योग्य है कि भवन स्वयं अच्छी तरह से अछूता था। उपकरण रखरखाव में सरल है, और इस तथ्य के बावजूद कि यह एक पश्चिमी विकास है, हमारी कठोर साइबेरियाई परिस्थितियों में यह काफी प्रभावी साबित हुआ।"

टॉम्स्क चैंबर ऑफ कॉमर्स एंड इंडस्ट्री के EICC-Tomsk क्षेत्र द्वारा संसाधन संरक्षण के क्षेत्र में अनुभव के आदान-प्रदान के लिए एक व्यापक परियोजना लागू की गई थी। इसके प्रतिभागी छोटे और मध्यम आकार के उद्यम थे जो संसाधन-बचत प्रौद्योगिकियों का विकास और कार्यान्वयन करते थे। पिछले साल मई में, डेनिश विशेषज्ञों ने रूसी-डेनिश परियोजना के हिस्से के रूप में टॉम्स्क का दौरा किया, और परिणाम, जैसा कि वे कहते हैं, स्पष्ट था।

स्कूल में नवाचार आता है

टॉम्स्क क्षेत्र के वर्शिनो गांव में एक नया स्कूल, एक किसान द्वारा बनाया गया मिखाइल कोलपकोव, इस क्षेत्र में तीसरी सुविधा है जो ताप और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए गर्मी के स्रोत के रूप में पृथ्वी की गर्मी का उपयोग करती है। यह विद्यालय अद्वितीय भी है क्योंकि इसमें उच्चतम ऊर्जा दक्षता श्रेणी - "ए" है। हीटिंग सिस्टम को उसी Ecoclimat कंपनी द्वारा डिजाइन और लॉन्च किया गया था।

"जब हम तय कर रहे थे कि स्कूल में किस तरह का हीटिंग स्थापित करना है, तो हमारे पास कई विकल्प थे - कोयले से चलने वाला बॉयलर हाउस और हीट पंप," मिखाइल कोलपाकोव कहते हैं। - हमने ज़ेलेनी गोर्की में एक ऊर्जा-कुशल किंडरगार्टन के अनुभव का अध्ययन किया और गणना की कि कोयले पर पुराने तरीके से हीटिंग करने पर हमें सर्दियों में 1.2 मिलियन रूबल से अधिक खर्च होंगे, और हमें गर्म पानी की भी आवश्यकता होगी। और गर्मी पंपों के साथ, गर्म पानी के साथ-साथ पूरे वर्ष के लिए लागत लगभग 170 हजार होगी।

गर्मी पैदा करने के लिए सिस्टम को केवल बिजली की जरूरत होती है। एक स्कूल में 1 किलोवाट बिजली की खपत, ताप पंप लगभग 7 किलोवाट थर्मल ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। इसके अलावा, कोयले और गैस के विपरीत, पृथ्वी की गर्मी ऊर्जा का एक स्व-नवीकरणीय स्रोत है। एक आधुनिक की स्थापना तापन प्रणालीस्कूल की लागत लगभग 10 मिलियन रूबल है। इसके लिए स्कूल के मैदान में 28 कुओं की खुदाई की गई।

"यहाँ अंकगणित सरल है। हमने गणना की कि कोयला बॉयलर के रखरखाव, स्टोकर के वेतन और ईंधन की लागत को ध्यान में रखते हुए, एक वर्ष में एक मिलियन रूबल से अधिक खर्च होंगे, - शिक्षा विभाग के प्रमुख नोट करते हैं सर्गेई एफिमोव. - गर्मी पंपों का उपयोग करते समय, आपको सभी संसाधनों के लिए प्रति माह लगभग पंद्रह हजार रूबल का भुगतान करना होगा। ऊष्मा पम्पों का उपयोग करने के निस्संदेह लाभ उनकी दक्षता और पर्यावरण मित्रता हैं। गर्मी आपूर्ति प्रणाली आपको बाहर के मौसम के आधार पर गर्मी की आपूर्ति को विनियमित करने की अनुमति देती है, जो कमरे के तथाकथित "अंडरहीटिंग" या "ओवरहीटिंग" को समाप्त करती है।

द्वारा प्रारंभिक गणना, महंगे डेनिश उपकरण चार से पांच साल में अपने लिए भुगतान करेंगे। डैनफॉस हीट पंप का सेवा जीवन, जिसके साथ इकोक्लिमैट एलएलसी काम करता है, 50 वर्ष है। बाहर के हवा के तापमान के बारे में जानकारी प्राप्त करते हुए, कंप्यूटर यह निर्धारित करता है कि स्कूल को कब गर्म करना है और कब ऐसा नहीं करना संभव है। इसलिए, हीटिंग को चालू और बंद करने की तारीख का सवाल पूरी तरह से गायब हो जाता है। मौसम चाहे जो भी हो, जलवायु नियंत्रण हमेशा बच्चों के लिए स्कूल के अंदर की खिड़कियों के बाहर काम करेगा।

"जब पिछले साल एक आपात स्थिति और पूर्णाधिकारी राजदूतडेनमार्क के राज्य के और ज़ेलेनी गोर्की में हमारे किंडरगार्टन का दौरा किया, उन्हें सुखद आश्चर्य हुआ कि कोपेनहेगन में भी नवीन मानी जाने वाली तकनीकों को लागू किया जाता है और टॉम्स्क क्षेत्र में काम करते हैं, - कहते हैं वाणिज्यिक निदेशककंपनी "इकोक्लाइमेट" अलेक्जेंडर ग्रैनिन.

सामान्य तौर पर, स्थानीय नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग विभिन्न उद्योगअर्थव्यवस्था, में इस मामले मेंवी सामाजिक क्षेत्र, जिसमें स्कूल और किंडरगार्टन शामिल हैं, ऊर्जा बचत और ऊर्जा दक्षता के कार्यक्रम के हिस्से के रूप में इस क्षेत्र में लागू किए गए मुख्य क्षेत्रों में से एक है। अक्षय ऊर्जा के विकास को क्षेत्र के राज्यपाल द्वारा सक्रिय रूप से समर्थित किया जाता है सर्गेई ज़्वाच्किन. और तीन बजट संस्थानभूतापीय तापन प्रणाली के साथ - एक बड़ी और आशाजनक परियोजना के कार्यान्वयन की दिशा में केवल पहला कदम।

ज़ेलेने गोर्की में किंडरगार्टन को स्कोल्कोवो में एक प्रतियोगिता में रूस में सर्वश्रेष्ठ ऊर्जा-कुशल सुविधा के रूप में मान्यता दी गई थी। फिर वर्शिनिंस्काया स्कूल भू-तापीय तापन के साथ भी दिखाई दिया। उच्चतम श्रेणीऊर्जा दक्षता। अगली वस्तु, टॉम्स्क क्षेत्र के लिए कम महत्वपूर्ण नहीं है, टुरुन्तेवो में एक किंडरगार्टन है। इस साल, Gazhimstroyinvest और Stroygarant कंपनियों ने पहले ही टॉम्स्क क्षेत्र, कोपाइलोवो और कैंडिंका के गांवों में क्रमशः 80 और 60 बच्चों के लिए किंडरगार्टन का निर्माण शुरू कर दिया है। दोनों नई सुविधाओं को भूतापीय तापन प्रणालियों द्वारा गर्म किया जाएगा - ताप पंपों से। कुल मिलाकर, इस साल नए किंडरगार्टन के निर्माण और मौजूदा की मरम्मत के लिए जिला प्रशासनलगभग 205 मिलियन रूबल खर्च करने का इरादा है। तख्तमीशेवो गांव में एक किंडरगार्टन के लिए इमारत को फिर से बनाने और फिर से सुसज्जित करने की योजना है। इस भवन में ताप पंपों के माध्यम से भी तापन किया जाएगा, क्योंकि इस प्रणाली ने स्वयं को अच्छी तरह साबित कर दिया है।

पृथ्वी के अंदर का तापमान।पृथ्वी के गोले में तापमान का निर्धारण विभिन्न, अक्सर अप्रत्यक्ष, डेटा पर आधारित होता है। सबसे विश्वसनीय तापमान डेटा पृथ्वी की पपड़ी के सबसे ऊपरी हिस्से को संदर्भित करता है, जो कि खानों और बोरहोल द्वारा 12 किमी (कोला कुएं) की अधिकतम गहराई तक उजागर होता है।

डिग्री सेल्सियस प्रति इकाई गहराई में तापमान में वृद्धि को कहा जाता है भूतापीय ढाल,और मीटर में गहराई, जिसके दौरान तापमान 1 0 C बढ़ जाता है - भूतापीय चरण।भू-तापीय प्रवणता और, तदनुसार, भू-तापीय चरण एक स्थान से दूसरे स्थान पर निर्भर करता है भूवैज्ञानिक स्थितियां, विभिन्न क्षेत्रों में अंतर्जात गतिविधि, साथ ही चट्टानों की अमानवीय तापीय चालकता। वहीं, बी. गुटेनबर्ग के अनुसार, उतार-चढ़ाव की सीमा 25 गुना से अधिक भिन्न होती है। इसका एक उदाहरण दो तीव्र रूप से भिन्न ग्रेडिएंट हैं: 1) ओरेगॉन (यूएसए) में 150 o प्रति 1 किमी, 2) दक्षिण अफ्रीका में पंजीकृत 6 o प्रति 1 किमी। इन भूतापीय प्रवणताओं के अनुसार, भूतापीय चरण भी पहले मामले में 6.67 मीटर से दूसरे में 167 मीटर में बदल जाता है। ढाल में सबसे आम उतार-चढ़ाव 20-50 o के भीतर हैं, और भू-तापीय चरण 15-45 मीटर है। औसत भूतापीय ढाल लंबे समय से 30 o C प्रति 1 किमी पर लिया गया है।

वीएन झारकोव के अनुसार, पृथ्वी की सतह के पास भू-तापीय ढाल 20 o C प्रति 1 किमी अनुमानित है। भू-तापीय प्रवणता के इन दो मूल्यों और पृथ्वी में गहराई से इसके अपरिवर्तन के आधार पर, 100 किमी की गहराई पर 3000 या 2000 o C का तापमान होना चाहिए था। हालाँकि, यह वास्तविक डेटा के विपरीत है। यह इन गहराई पर है कि मैग्मा कक्ष समय-समय पर उत्पन्न होते हैं, जिसमें से सतह पर लावा डाला जाता है अधिकतम तापमान 1200-1250 ओ. इस तरह के "थर्मामीटर" को ध्यान में रखते हुए, कई लेखकों (वी। ए। हुसिमोव, वी। ए। मैग्निट्स्की) का मानना ​​​​है कि 100 किमी की गहराई पर तापमान 1300-1500 o C से अधिक नहीं हो सकता है।

अधिक के साथ उच्च तापमानमेंटल चट्टानें पूरी तरह से पिघल जाएंगी, जो अनुप्रस्थ भूकंपीय तरंगों के मुक्त मार्ग का खंडन करती हैं। इस प्रकार, औसत भूतापीय ढाल केवल सतह (20-30 किमी) से कुछ अपेक्षाकृत छोटी गहराई तक ही पता लगाया जा सकता है, और फिर इसे कम करना चाहिए। लेकिन इस मामले में भी, एक ही स्थान पर गहराई के साथ तापमान में परिवर्तन एक समान नहीं होता है। इसे गहराई के साथ तापमान परिवर्तन के उदाहरण में देखा जा सकता है कोला वेलमंच के स्थिर क्रिस्टल शील्ड के भीतर स्थित है। इस कुएं को बिछाते समय, 10 o प्रति 1 किमी की भूतापीय ढाल अपेक्षित थी और इसलिए, डिजाइन की गहराई (15 किमी) पर 150 o C के क्रम का तापमान अपेक्षित था। हालाँकि, ऐसा ढाल केवल एक तक था 3 किमी की गहराई, और फिर यह 1.5 -2.0 गुना बढ़ने लगा। 7 किमी की गहराई पर तापमान 120 डिग्री सेल्सियस, 10 किमी -180 डिग्री सेल्सियस, 12 किमी -220 डिग्री सेल्सियस पर था। यह माना जाता है कि डिजाइन की गहराई पर तापमान 280 डिग्री सेल्सियस के करीब होगा। कैस्पियन क्षेत्र, अधिक सक्रिय अंतर्जात शासन के क्षेत्र में। इसमें, 500 मीटर की गहराई पर, तापमान 42.2 o C, 1500 m - 69.9 o C, 2000 m - 80.4 o C, 3000 m - 108.3 o C पर निकला।

पृथ्वी के मेंटल और कोर के गहरे क्षेत्रों में तापमान कितना होता है? ऊपरी मेंटल में बी परत के आधार के तापमान पर कमोबेश विश्वसनीय डेटा प्राप्त किया गया है (चित्र 1.6 देखें)। वी। एन। झारकोव के अनुसार, "Mg 2 SiO 4 - Fe 2 Si0 4 के चरण आरेख के विस्तृत अध्ययन ने संदर्भ तापमान को पहले क्षेत्र के अनुरूप गहराई पर निर्धारित करना संभव बना दिया है। चरण संक्रमण(400 किमी) "(यानी, ओलिवाइन का स्पिनेल में संक्रमण)। इन अध्ययनों के परिणामस्वरूप, यहां का तापमान लगभग 1600 50 o C है।

परत बी के नीचे और पृथ्वी के मूल में तापमान के वितरण का प्रश्न अभी तक हल नहीं हुआ है, और इसलिए विभिन्न विचार व्यक्त किए गए हैं। यह केवल यह माना जा सकता है कि भू-तापीय ढाल में उल्लेखनीय कमी और भू-तापीय चरण में वृद्धि के साथ तापमान गहराई के साथ बढ़ता है। यह माना जाता है कि पृथ्वी के मूल में तापमान 4000-5000 o C के बीच होता है।

औसत रासायनिक संरचनाधरती। पृथ्वी की रासायनिक संरचना का न्याय करने के लिए, उल्कापिंडों पर डेटा शामिल है, जो कि प्रोटोप्लेनेटरी सामग्री के सबसे संभावित नमूने हैं जिनसे ग्रहों का निर्माण हुआ था। स्थलीय समूहऔर क्षुद्रग्रह। आज तक, कई लोग पृथ्वी पर गिर चुके हैं अलग - अलग समयऔर में अलग - अलग जगहेंउल्कापिंड। रचना के अनुसार, तीन प्रकार के उल्कापिंड प्रतिष्ठित हैं: 1) लोहा,फास्फोरस और कोबाल्ट के एक छोटे से मिश्रण के साथ मुख्य रूप से निकल लोहा (90-91% Fe) से मिलकर बनता है; 2) लोहे का पत्थर(साइडरोलाइट्स), जिसमें लोहा और सिलिकेट खनिज होते हैं; 3) पत्थर,या एरोलाइट्स,मुख्य रूप से फेरुगिनस-मैग्नेशियन सिलिकेट और निकल लोहे के समावेशन से मिलकर बनता है।

सबसे आम पत्थर के उल्कापिंड हैं - सभी का लगभग 92.7%, पत्थर का लोहा 1.3% और लोहा 5.6% है। पत्थर के उल्कापिंडों को दो समूहों में विभाजित किया जाता है: क) छोटे गोल अनाज वाले चोंड्राइट - चोंड्रोल्स (90%); बी) एकॉन्ड्राइट्स जिसमें चोंड्रोल्स नहीं होते हैं। पथरीले उल्कापिंडों की संरचना अल्ट्रामैफिक आग्नेय चट्टानों के करीब है। एम। बॉट के अनुसार, उनमें लगभग 12% लौह-निकल चरण होता है।

विभिन्न उल्कापिंडों की संरचना के विश्लेषण के साथ-साथ प्राप्त प्रायोगिक भू-रासायनिक और भूभौतिकीय डेटा के आधार पर, कई शोधकर्ता देते हैं आधुनिक अनुमानतालिका में प्रस्तुत पृथ्वी की सकल तात्विक संरचना। 1.3.

जैसा कि तालिका में डेटा से देखा जा सकता है, बढ़ा हुआ वितरण चार सबसे महत्वपूर्ण तत्वों - O, Fe, Si, Mg को संदर्भित करता है, जो 91% से अधिक है। कम सामान्य तत्वों के समूह में Ni, S, Ca, A1 शामिल हैं। अन्य तत्व आवधिक प्रणालीसामान्य वितरण के संदर्भ में वैश्विक स्तर पर मेंडेलीव माध्यमिक महत्व के हैं। यदि हम दिए गए डेटा की तुलना पृथ्वी की पपड़ी की संरचना से करते हैं, तो हम स्पष्ट रूप से एक महत्वपूर्ण अंतर देख सकते हैं जिसमें O, Al, Si में तेज कमी और Fe, Mg में उल्लेखनीय वृद्धि और ध्यान देने योग्य मात्रा में S और Ni की उपस्थिति शामिल है। .

पृथ्वी के आकार को जियोइड कहते हैं।पृथ्वी की गहरी संरचना को अनुदैर्ध्य और अनुप्रस्थ भूकंपीय तरंगों से आंका जाता है, जो पृथ्वी के अंदर फैलती है, अपवर्तन, प्रतिबिंब और क्षीणन का अनुभव करती है, जो पृथ्वी के स्तरीकरण को इंगित करती है। तीन मुख्य क्षेत्र हैं:

पृथ्वी की पपड़ी;

मेंटल: 900 किमी की गहराई तक ऊपरी, 2900 किमी की गहराई तक निचला;

पृथ्वी का क्रोड 5120 किमी की गहराई तक बाहरी है, आंतरिक 6371 किमी की गहराई तक।

पृथ्वी की आंतरिक ऊष्मा रेडियोधर्मी तत्वों - यूरेनियम, थोरियम, पोटेशियम, रूबिडियम आदि के क्षय से जुड़ी है। ऊष्मा प्रवाह का औसत मूल्य 1.4-1.5 μkal / cm 2 s है।

1. पृथ्वी का आकार और आकार क्या है?

2. पृथ्वी की आंतरिक संरचना का अध्ययन करने के लिए कौन सी विधियाँ हैं?

3. पृथ्वी की आंतरिक संरचना क्या है?

4. पृथ्वी की संरचना का विश्लेषण करते समय पहले क्रम के कौन से भूकंपीय खंड स्पष्ट रूप से प्रतिष्ठित हैं?

5. मोहरोविक और गुटेनबर्ग के वर्गों की सीमाएँ क्या हैं?

6. क्या औसत घनत्वपृथ्वी और यह मेंटल और कोर के बीच की सीमा पर कैसे बदलती है?

7. विभिन्न क्षेत्रों में गर्मी का प्रवाह कैसे बदलता है? भूतापीय प्रवणता और भूतापीय चरण में परिवर्तन को कैसे समझा जाता है?

8. पृथ्वी की औसत रासायनिक संरचना का निर्धारण करने के लिए किस डेटा का उपयोग किया जाता है?

साहित्य

• वोयत्केविच जी.वी.पृथ्वी की उत्पत्ति के सिद्धांत के मूल तत्व। एम।, 1988।

• झारकोव वी.एन. आंतरिक ढांचापृथ्वी और ग्रह। एम।, 1978।

• मैग्निट्स्की वी.ए.पृथ्वी की आंतरिक संरचना और भौतिकी। एम।, 1965।

• निबंधतुलनात्मक ग्रहविज्ञान। एम।, 1981।

• रिंगवुड ए.ई.पृथ्वी की संरचना और उत्पत्ति। एम।, 1981।