Геологоразведочные работы на территории России в последнее время распространяются в регионы северных широт, зоны вечной мерзлоты, полярной ночи и в другие районы, для которых характерны тяжелые климатические условия. Согласно картам геологоразведочных работ по редким металлам на территории России, которые были разработаны Институтом Минералогии, Геохимии и Кристаллохимии Редких Элементов, Восток России, Иркутская область обладают большим потенциалом для ведения геологоразведочных работ [1]. Кроме того, большинство геологоразведочных работ проводится при отсутствии сетей централизованного энергоснабжения.
В связи с этим существует актуальная проблема обеспечения поселков геологоразведочных экспедиций тепловой и электрической энергией. На сегодняшний день одним из основных источников энергии экспедиций является дизель-генераторная установка (ДГУ). При этом ДГУ обладает рядом недостатков:
1) Низкий ресурс непрерывной работы;
2) Низкий срок службы;
3) Необходимость закупки, доставки, хранения топлива.
Поэтому решению задачи по обеспечению энергией автономных потребителей посвящено большое число научно исследовательских работ. Для повышения энергоэффективности, энергосбережения систем электроснабжения рабочих поселков и других объектов, находящихся на значительном расстоянии от линий электропередачи, применяют электротехнические комплексы с использованием возобновляемых источников [2, с. 211], газопоршневые генераторы и другие установки. Однако, применение термогенератора, как самостоятельно источника электрической энергии, в составе солнечных концентраторов и геотермальных установок является новым и перспективным направлением в области нетрадиционных источников энергии.
Термоэлектрическим генератором называется установка, предназначенная для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую энергию при использовании в его основе термоэлектрических элементов. Термоэлектрическим элементов называется элементы, у которых на основании разницы температур происходит выработка электрической энергии. Первые результаты исследований с термоэлементами были получены в 1825 году и за последние два столетия претерпели многочисленные изменения. На сегодняшний день, согласно проведенным исследованиям было выявлено, что существует три основных группы термоэлектрических элементов:
1) «Водные» окислительно-восстановительные системы;
2) «Неводные» окислительно-восстановительные системы;
3) Жидкие солевые системы.
Существующие термоэлектрические элементы обладают низким КПД, поэтому разработки в этой области по поиску наиболее эффективного элемента ведутся в ведущих лабораториях, университетах и научных центрах. В связи с вышесказанным, целью дальнейших исследований является решение задачи по обеспечению эффективной работы системы электроснабжения, модернизации оборудования, жилых и технологических помещений для геологоразведочных экспедиций. На базе Горного университета планируется модернизовать экспериментальную установку для исследования солнечных фотоэлектрических элементов и решить следующие задачи: поиск оптимально термоэлектрического элемента, возможность совместного использования термоэлектрического генератора совместно с фотоэлектрическими модулями и др.
Библиографический список
- Карты // IMGRE [электронный ресурс]. URL:http://www.imgre.ru/_detail/maps:grprm.jpg. (дата обращения: 30.10.2012).
- Фотоэлектрическая станция прямого преобразования для объектов минерально-сырьевого комплекса / Б.Н. Абрамович, Э.В. Яковлева // Записки Горного института / РИЦ СПГГИ (ТУ). Т. 196. 2012. С. 210-213.