พลังงานหมุนเวียนคืออนาคตในระยะกลางและระยะยาวอย่างไม่ต้องสงสัย และพลังงานประเภทอื่น ๆ จะต้องถูกมองหาเพื่อทดแทนฟอสซิลสำรองที่หมดไป การรวมกันของความสนใจประเภทต่างๆ อาจเป็นสาเหตุของการหยุดชะงักของการลงทุนด้านพลังงานในปัจจุบัน หนึ่งในพลังงานที่ดึงดูดความสนใจมากที่สุดคือพลังงานความร้อนใต้พิภพ แต่หลายคนไม่รู้ว่าต่างกันอย่างไร การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ.
ด้วยเหตุผลนี้ เราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณเกี่ยวกับการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพหลัก ลักษณะและความสำคัญของพลังงานความร้อนใต้พิภพ
คุณสมบัติและการใช้งาน
แหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดแห่งหนึ่งในยุโรปคือพลังงานความร้อนใต้พิภพ มันถูกกำหนดให้เป็น "พลังงานที่เกิดจากแหล่งความร้อนทางธรณีวิทยา"
พลังงานความร้อนใต้พิภพถือได้ว่าเป็น แหล่งพลังงานทดแทนและพลังงานหมุนเวียนหากการประเมินค่อนข้างรวดเร็ว ทั้งนี้เนื่องจากการสกัดอย่างต่อเนื่องจากแหล่งความร้อนใต้พิภพในท้องถิ่นสามารถทำให้เกิดการประเมินค่าผิดปกติทางความร้อนรอบพื้นที่สกัด ซึ่งทำให้แหล่งพลังงานไม่สามารถหมุนเวียนได้อีกต่อไป ข้อยกเว้นนี้เป็นข้อยกเว้นในพื้นที่และขึ้นอยู่กับเวลาในการพัฒนาทรัพยากรที่แปรผันสูง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับไซต์
พลังงานประเภทนี้ขึ้นอยู่กับหลักการของพลังงานความร้อนใต้พิภพหรือการใช้ความร้อนตามธรรมชาติของโลก (คำว่าความร้อนใต้พิภพมาจากนิรุกติศาสตร์จากภาษากรีก "GE" และ "thermos" ซึ่งหมายถึง "ความร้อนของโลก" อย่างแท้จริง ) . ความร้อนนี้ถูกปลดปล่อยออกมาตามธรรมชาติโดยกระบวนการสลายตัวของนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสีในแกนกลาง เสื้อคลุม และเปลือกโลก ธาตุเหล่านี้บางส่วน ได้แก่ ยูเรเนียม ทอเรียม และโพแทสเซียม ซึ่งพบได้จริงในส่วนที่ลึกที่สุดของโลก
ภายในโลก แกนกลางเป็นสารอัคนีที่แผ่ความร้อนจากภายในสู่ภายนอก ดังนั้น อุณหภูมิ จะเพิ่มขึ้นระหว่าง 2 ถึง 4 ºC ทุกๆ 100 เมตรเมื่อเราลึกเข้าไปในโลก
แต่ภายในของโลกประกอบด้วยชั้นต่างๆ กัน และถึงระดับความลึกที่พอให้น้ำร้อนขึ้น และเกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพกลายเป็นไอน้ำซึ่งมาสู่พื้นผิวที่ความดันสูงทั้งในรูปของ เครื่องบินไอพ่นหรือน้ำพุร้อน
ศักยภาพการผลิตพลังงานความร้อนใต้พิภพ (60 mW/m²) นั้นต่ำกว่าดวงอาทิตย์มาก (ประมาณ 340 W/m²) อย่างไรก็ตาม ในบางสถานที่ ความร้อนที่อาจเกิดขึ้นนี้สูงถึง 200 mW/m² และสร้างความร้อนสะสมในชั้นหินอุ้มน้ำที่สามารถใช้ประโยชน์ได้ทางอุตสาหกรรม อัตราการสกัดจะมากกว่าการมีส่วนร่วมของการไหลของความร้อนเสมอ และต้องระมัดระวังไม่ให้พื้นที่การสกัดหนาแน่นเกินไป ซึ่งจะใช้เวลาหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษกว่าจะฟื้นตัว ค่าใช้จ่ายในการขุดเจาะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยความลึก
พลังงานความร้อนใต้พิภพอุณหภูมิต่ำ (50 ถึง 100°C) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับให้ความร้อน ผ่านเครือข่ายความร้อน และบ่อยครั้งน้อยกว่าเพื่อให้ความร้อนแก่โรงเรือนหรือการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ในปี 1995 ความจุความร้อนทั่วโลกเท่ากับ 4,1 GW นอกจากนี้ยังสามารถอ้างถึงการใช้ปั๊มความร้อนใต้พิภพซึ่งใช้น้ำบาดาลตื้นหรือ "หัววัดความร้อนใต้พิภพ" ที่เจาะ 50 ถึง 100 เมตรเพื่อกู้คืนแคลอรีที่เพียงพอจากพื้นดินเพื่อให้ความร้อนแก่ห้อง
เมื่อเริ่มเกิดวิกฤตน้ำมัน ความสนใจทั่วโลกในพลังงานความร้อนใต้พิภพเพิ่มขึ้น และ การใช้เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้ามีการเติบโตในอัตราประมาณ 9% ต่อปี
การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ
พลังงานความร้อนใต้พิภพถูกนำมาใช้ในหลาย ๆ ด้าน เนื่องจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนนี้ช่วยให้เราสามารถผลิตความร้อน ไฟฟ้า หรือน้ำร้อนได้ สำหรับมัน, เราต้องเลือกสถานที่ที่เหมาะสมสำหรับการติดตั้งเสมอโดยใช้ประโยชน์จากเงื่อนไขที่ดีที่สุดที่ทำให้เราสามารถตอบสนองความต้องการของเราได้
การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพหลักๆ ได้แก่ การใช้งานที่บ้านและในระดับมืออาชีพ มีดังต่อไปนี้:
- คาเลฟาซิออน: ด้วยพลังงานความร้อนใต้พิภพ ความร้อนสามารถถูกดึงออกจากภายในโลกและแปลงเป็นระบบปรับอากาศของห้องผ่านระบบปล่อย เช่น ระบบทำความร้อนใต้พื้น
- น้ำร้อน: สามารถใช้กับน้ำร้อนในบ้าน ใช้กระติกเก็บน้ำ
- ไฟฟ้า: การใช้ตะกอนที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 150º เท่านั้นจึงจะสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าผ่านพลังงานความร้อนใต้พิภพได้
นอกเหนือจากการใช้งานหลักแล้ว พลังงานความร้อนใต้พิภพยังมีประโยชน์อื่นๆ เช่น:
- การทำแห้งผลิตภัณฑ์สำหรับบริษัทเกษตรกรรมเป็นหลัก
- การทำความสะอาดและการป้อนระบบไฮดรอลิกต่างๆ
- การทำหมันของวัสดุต่างๆ
- การสกัดเกลือ
- การระเหยและการกลั่นของเหลว
- ฟาร์มเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและปลา
- หล่อเย็นโดยใช้ตัวกลางคอนกรีต
- การใช้น้ำร้อนเพื่อการสุขาภิบาลและการแพทย์
การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพที่บ้าน
รู้พลังงานที่ได้จากความร้อนใต้ผิวดินเป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน จำเป็นต้องเข้าใจวิธีที่เราสามารถใช้ประโยชน์จากมันได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งเทียมอื่น ๆ อีกต่อไป และแน่นอนเคารพความอบอุ่นตามธรรมชาติของโลก
วิธีที่มีประสิทธิภาพและได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการก่อสร้างใหม่ คือ การสร้างบ้านที่มีระบบทำความร้อนใต้พื้น ซึ่งเป็นแผ่นที่ให้คุณเดินเท้าเปล่าไปรอบๆ บ้านได้ในขณะที่ความร้อนกระจายไป แน่นอน, พื้นเหล่านี้ไม่ได้โดยเนื้อแท้ดังนั้นหรือทำมาจากผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยความร้อน แต่เป็นปั๊มความร้อนเพื่อกระจายความร้อนไปยังพวกเขา
ปั๊มความร้อนเป็นตัวเชื่อมบ้านเรากับพลังงานความร้อนใต้พิภพ ต้องขอบคุณสิ่งนี้ที่ทำให้เราสามารถแลกเปลี่ยนอากาศหรืออุณหภูมิเพื่อดูดซับความเย็นจากด้านหนึ่งและขับความร้อนออกจากภายในโลกจากพื้นที่ใต้ดิน ด้วยวิธีนี้โดยใช้เครื่องสูบน้ำและสามารถควบคุมการจัดการความร้อนใต้ดินของบ้านทั้งหลังได้ ประหยัดความร้อน เนื่องจากใช้ความร้อนจากธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม
ไม่เหมือนกับปั๊มความร้อนอื่น ๆ สิ่งเหล่านี้สามารถย้อนกลับได้ คุณสามารถเปลี่ยนตำแหน่งหรือปิดเพื่อหยุดการดึงความร้อนออกจากดินใต้ผิวดิน เช่นเดียวกับในฤดูร้อนและในที่ที่คุณไม่ต้องการความร้อนมาก และปั๊มนี้ไม่ได้ใช้พลังงานที่ผลิตเพื่อสร้างความร้อนมากขึ้น แต่เป็นพลังงานที่ใช้ในการกระจายและขับเคลื่อนไปยังที่ที่ต้องการ
ในการวางปั๊มความร้อน เมื่อสร้างบ้าน ต้องยกพื้น ติดตั้ง และติดตั้งพื้นแบบกระจายความร้อน ในกรณีของการก่อสร้างใหม่ สามารถติดตั้งได้สามวิธี:
- ความร้อนใต้พิภพแนวตั้ง: เป็นระบบไฮดรอลิกที่ทำหน้าที่แลกเปลี่ยนความร้อนกับดินใต้ผิวดิน มันเกี่ยวกับการลองท่อยาวหลายสิบเมตรเพื่อไปยังจุดที่ความลึกและความร้อนอยู่
- ความร้อนใต้พิภพแนวนอน: ต้องใช้พื้นที่มากกว่าเพราะไม่ได้เสียบปลั๊ก ส่วนใหญ่จะอยู่ใต้ดิน แต่ต้องครอบครองความกว้างของบ้านทั้งหมด ดังนั้นถึงแม้จะถูกกว่า แต่ก็ต้องใช้พื้นที่มากขึ้น แม้ว่าบ้านจะสร้างพื้นที่ ไม่ใหญ่ขนาดนั้น
- ความร้อนใต้พิภพภายใต้ฐานราก: นี่จะเหมาะ แต่ต้องวางแผนก่อนการก่อสร้างก่อนที่จะวางรากฐานเพื่อที่ว่าเมื่อวางท่อที่สื่อสารกับดินใต้ผิวดินแล้วสามารถติดตั้งปั๊มไฮดรอลิกที่จะดูแลการกระจายความร้อนที่เหมาะสมยิ่งขึ้น
ไม่ต้องสงสัยเลยว่าการมีพลังงานความร้อนใต้พิภพที่บ้านไม่เพียงแต่ให้ความร้อนแก่บ้านเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพลังงานจากสิ่งอำนวยความสะดวกต่างๆ ทำให้เราประหยัดไฟได้มากทุกเดือน. แต่ข้อเสียเพียงอย่างเดียวคือการติดตั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งก่อนวางฐานเช่นในกรณีของการติดตั้งภายใต้ฐานรากนั้นมีราคาแพงมาก เงินลงทุนเริ่มแรกค่อนข้างมาก โดยเฉพาะหากคุณกำลังสร้างบ้านตั้งแต่เริ่มต้น ราคาไม่แพงมากที่สุดมีระบบทำความร้อนใต้พื้นซึ่งให้ประโยชน์ของความร้อนใต้พิภพ แต่สัญญาน้อยกว่าเล็กน้อย
ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณจะได้เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพและคุณลักษณะต่างๆ