استخدامات الطاقة الحرارية الجوفية

الاستخدامات المختلفة للطاقة الحرارية الأرضية

الطاقات المتجددة هي بلا شك المستقبل على المدى المتوسط ​​والبعيد ، ويجب البحث عن أنواع أخرى من الطاقة لتحل محل الاحتياطيات الأحفورية المستنفدة. قد يكون مزيج من أنواع مختلفة من المصالح هو سبب هذا الاضطراب في الاستثمار في الطاقة اليوم. الطاقة الحرارية الأرضية هي إحدى الطاقات التي تجذب أكبر قدر من الاهتمام. ومع ذلك ، كثير من الناس لا يعرفون ما هو مختلف استخدامات الطاقة الحرارية الأرضية.

لهذا السبب ، سنخصص هذا المقال لإخباركم بالاستخدامات الرئيسية للطاقة الحرارية الأرضية وخصائصها وأهميتها.

الميزات والتشغيل

استخدامات الطاقة الحرارية الأرضية

تعد الطاقة الحرارية الأرضية من أكثر مصادر الطاقة المتجددة استخدامًا في أوروبا. يتم تعريفها على أنها "الطاقة التي تنتجها المصادر الجيولوجية للحرارة".

يمكن أيضًا اعتبار الطاقة الحرارية الجوفية مصدر طاقة بديل ومتجدد إذا كان التقييم سريعًا نسبيًا. وذلك لأن الاستخراج المستمر من مصادر الطاقة الحرارية الأرضية يمكن أن يتسبب محليًا في إعادة تقييم القيم المتطرفة الحرارية حول موقع الاستخراج ، مما يجعل مصدر الطاقة غير متجدد. هذا الاستثناء محلي ويعتمد على وقت التطوير المتغير للغاية للمورد ، اعتمادًا على الموقع.

يعتمد هذا النوع من الطاقة على مبدأ الطاقة الحرارية الأرضية ، أو استخدام الحرارة الطبيعية للأرض (تستمد كلمة حرارة الأرض أصلها من الكلمة اليونانية "GE" و "الترمس" ، والتي تعني حرفيًا "حرارة الأرض" ). يتم إطلاق هذه الحرارة بشكل طبيعي من خلال عملية الاضمحلال النووي للعناصر المشعة في لب الأرض ، والغطاء ، والقشرة. بعض هذه العناصر هي اليورانيوم والثوريوم والبوتاسيوم ، والتي توجد بالفعل في أعمق أجزاء كوكبنا.

داخل الأرض ، اللب مادة نارية تشع الحرارة من الداخل إلى الخارج ، وبالتالي درجة الحرارة تزداد ما بين 2 و 4 درجات مئوية كل 100 متر كلما تعمقنا في الأرض.

لكن باطن الأرض يتكون من طبقات مختلفة ، ويصل إلى عمق كافٍ لتسخين الماء ، ويخضع لتغيير حالته ، ليصبح بخار الماء ، الذي يأتي إلى السطح عند ضغط عالٍ ، إما على شكل النفاثات أو الينابيع الساخنة.

إن إمكانات إنتاج الطاقة الحرارية الأرضية (60 ميجاوات / متر مربع) أقل بكثير من طاقة الشمس (حوالي 340 واط / متر مربع). ومع ذلك ، في بعض الأماكن ، تصل هذه الحرارة المحتملة إلى 200 ميغاواط / م XNUMX وتولد تراكمًا للحرارة في طبقات المياه الجوفية التي يمكن استغلالها صناعيًا. دائمًا ما يكون معدل الاستخراج أكبر من مساهمة تدفق الحرارة ، ويجب توخي الحذر حتى لا تفرط في تكثيف منطقة الاستخراج ، والتي ستستغرق عقودًا أو قرونًا للتعافي. تزداد تكاليف الحفر بسرعة مع العمق.

تُستخدم الطاقة الحرارية الأرضية منخفضة الحرارة (من 50 إلى 100 درجة مئوية) بشكل أساسي للتدفئة ، من خلال الشبكات الحرارية ، وبتواتر أقل لتدفئة الصوبات الزراعية أو تربية الأحياء المائية. في عام 1995، كانت السعة الحرارية العالمية 4,1 جيجاوات. يمكن أن يشير أيضًا إلى استخدام المضخات الحرارية الجوفية ، التي تستخدم المياه الجوفية الضحلة أو "مجسات حرارة الأرض" ، التي يتم حفرها من 50 إلى 100 متر ، لاستعادة ما يكفي من السعرات الحرارية من الأرض لتدفئة الغرفة.

مع بداية أزمة النفط ، نما الاهتمام العالمي بالطاقة الحرارية الأرضية ، و يتزايد استخدامه كمصدر للطاقة الكهربائية بمعدل سنوي يبلغ حوالي 9٪.

استخدامات الطاقة الحرارية الجوفية

مساوئ مصادر الطاقة المتجددة

تُستخدم الطاقة الحرارية الأرضية بعدة طرق ، حيث يتيح لنا مصدر الطاقة المتجددة هذا توليد الحرارة أو الكهرباء أو الماء الساخن. لذلك، يجب علينا دائمًا اختيار الموقع المناسب للتثبيتوالاستفادة من أفضل الظروف التي تسمح لنا بتلبية احتياجاتنا.

تشمل الاستخدامات الرئيسية للطاقة الحرارية الأرضية الاستخدام المنزلي والمهني. هم كالتالي:

  • التدفئة: باستخدام الطاقة الحرارية الأرضية ، يمكن استخراج الحرارة من باطن الأرض وتحويلها إلى نظام تكييف الهواء للغرفة من خلال أنظمة الانبعاثات مثل التدفئة تحت الأرضية.
  • الماء الساخن: يمكن أيضًا استخدامها في الماء الساخن المنزلي ، واستخدام ترمس تخزين المياه
  • كهرباء: فقط باستخدام رواسب ذات درجة حرارة عالية أعلى من 150 درجة مئوية يمكن توليد الكهرباء من خلال الطاقة الحرارية الأرضية

بالإضافة إلى استخداماتها الأساسية ، فإن الطاقة الحرارية الأرضية لها استخدامات أخرى مثل:

  • تجفيف المنتجات خاصة للشركات الزراعية
  • تنظيف وتغذية الأنظمة الهيدروليكية المختلفة
  • تعقيم المواد المختلفة.
  • استخراج الملح
  • تبخير وتقطير السوائل.
  • تربية الأحياء المائية والمزارع السمكية
  • التبريد باستخدام وسط خرساني
  • استخدام المياه الحرارية للأغراض الصحية والطبية

استخدامات الطاقة الحرارية الجوفية في المنزل

أنواع الطاقة الحرارية الأرضية

معرفة الطاقة التي يمكن الحصول عليها من حرارة باطن الأرض كأحد المصادر المتجددة ، من الضروري فهم الطرق التي يمكننا من خلالها الاستفادة منها دون اللجوء إلى مصادر مصطنعة أخرى وبالطبع احترام الدفء الطبيعي للأرض.

طريقة فعالة للغاية وشائعة بشكل متزايد ، خاصة في البناء الجديد ، هي بناء منازل بتدفئة أرضية ، ألواح تسمح لك بالتجول في المنزل حافي القدمين لأنها تبدد الحرارة. بالطبع، هذه الطوابق ليست كذلك بطبيعتها، أو أنها مصنوعة من منتج ينبعث منه حرارة ، ولكن من مضخة حرارة لتوزيع الحرارة عليها.

المضخة الحرارية هي التي تربط منزلنا بالطاقة الحرارية الجوفية. بفضله نحقق تبادلًا للهواء أو درجة الحرارة بحيث يمتص البرد من جانب ويطرد الحرارة من باطن الأرض ، من مناطق تحت الأرض. بهذه الطريقة ، عن طريق مضخة ، ومن الممكن تنظيم إدارة الحرارة تحت الأرض للمنزل بأكمله ، مع توفير التدفئة لأنها تعتمد على الحرارة الطبيعية والبيئية.

على عكس المضخات الحرارية الأخرى ، يمكن عكسها. يمكنك تغيير موضعه أو إيقاف تشغيله بحيث يتوقف عن استخلاص الحرارة من باطن الأرض ، كما يحدث في الصيف وحيث لا تحتاج إلى قدر كبير من الحرارة. وهذه المضخة لا تستخدم الطاقة التي تنتجها لتوليد المزيد من الحرارة ، ولكن الطاقة التي تستخدمها لتوزيعها وقيادتها حيث تحتاجها.

لوضع المضخة الحرارية ، عند بناء المنزل ، يجب رفع الأرضية وتركيبها ثم تركيب الأرضية المشعة. في حالة البناء الجديد ، يمكن تثبيته بثلاث طرق مختلفة:

  • الطاقة الحرارية الجوفية العمودية: إنه نظام هيدروليكي مسؤول عن تبادل الحرارة مع باطن الأرض. يتعلق الأمر بتجربة أنبوب يبلغ طوله عشرات الأمتار للوصول إلى مكان العمق والحرارة.
  • أفقي حراري: تتطلب مساحة أكبر لأنها غير موصلة بالكهرباء ، فهي في الغالب تحت الأرض ، ولكن يجب أن تشغل عرض المنزل بالكامل ، لذلك على الرغم من أنها أرخص ، إلا أنها تتطلب مساحة أكبر ، على الرغم من حقيقة أن المنزل يولد مساحة ، ليس بهذا الحجم.
  • الطاقة الحرارية الأرضية تحت الأسس: سيكون هذا مثاليًا ، ولكن يجب التخطيط له ، حتى قبل الإنشاء ، قبل وضع الأساسات ، بحيث يمكن تركيب مضخة هيدروليكية ، عند وضع الأنابيب التي تتصل بالتربة التحتية ، والتي ستهتم بتوزيع الحرارة بشكل أفضل.

ليس هناك شك في أن وجود الطاقة الحرارية الأرضية في المنزل ، ليس فقط لتدفئة المنزل ولكن أيضًا لتشغيل مرافق مختلفة ، يوفر لنا الكثير من الكهرباء كل شهر. لكن العيب الوحيد هو أن تركيبه ، خاصة قبل وضع القاعدة ، كما في حالة التثبيت تحت الأساسات ، مكلف للغاية. الاستثمار الأولي كبير جدًا ، خاصة إذا كنت تقوم ببناء منزل من الصفر. تتميز أكثرها بأسعار معقولة بتدفئة أرضية ، مما يمنحنا فوائد الطاقة الحرارية الأرضية ولكنه يعد أقل بقليل.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول الاستخدامات المختلفة للطاقة الحرارية الأرضية وخصائصها.


كن أول من يعلق

اترك تعليقك

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *

*

*

  1. المسؤول عن البيانات: ميغيل أنخيل جاتون
  2. الغرض من البيانات: التحكم في الرسائل الاقتحامية ، وإدارة التعليقات.
  3. الشرعية: موافقتك
  4. توصيل البيانات: لن يتم إرسال البيانات إلى أطراف ثالثة إلا بموجب التزام قانوني.
  5. تخزين البيانات: قاعدة البيانات التي تستضيفها شركة Occentus Networks (الاتحاد الأوروبي)
  6. الحقوق: يمكنك في أي وقت تقييد معلوماتك واستعادتها وحذفها.