אנרגיה גיאותרמית כבר זמן רב הוכרה כמקור כוח יציב, נמוך פחמן שמקורו כדור הארץ & #8217; החום הפנימי של כדור הארץ; עם זאת, הפוטנציאל המלא של משאב זה משתרע הרבה מעבר לדור החשמל. חלק משמעותי של האנרגיה המופקת ממאגרי גיאוותרמאל אינו מומר לחשמל, אלא שוחרר כמו חום פסולת.זה, לעתים קרובות משוחרר או משוחרר לסביבה, מייצג עצום, עצום, ללא פגע, על ידי שימוש יעיל בדלקים באופן טבעי, ולהפחית את צריכת דלקים באופן טבעי, ולהפחית את עלויות חום.

מהו חום ג'ותרמל?

חום פסולת גיאותרמית הוא האנרגיה התרמית שנשארת לאחר תהליך החילוץ האנרגיה העיקרי במערכת גיאותרמית. בצמחים כוח גיאותרמית, מים חמים או קיטור ממאגרי תת-קרקעי משמשים להובלת טורבינות וליצור חשמל.אפילו בצמחים בינאריים או פלאש-Steam היעילים ביותר, חלק משמעותי של נוזל & #8217; חום אינו מומר ליציאה חשמל וחשמל כמו מים חמים או חמים, כמו גם כן, מכיל גם חום, כמו גם חום, כמו גם חום, כמו גם, כמו גם חום, עדיין, כמו גם חום חם, כמו גם, כמו גם, עדיין, כמו גם, חום חם חם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם, כמו גם.

הטמפרטורה של חום פסולת גיאותרמית משתנה במידה רבה בהתאם לתנאי הצמח והמאגרים. חום פסולת בטמפרטורה נמוכה טווח בדרך כלל מ -30 & #176; C עד 90 & #176; C, בעוד זרמי טמפרטורה בינונית יכולים להגיע 120 & #176; C או גבוה יותר. אפילו בקצה התחתון של הטווח, חום זה מספיק עבור תהליכים תעשייתיים ומסחריים רבים, במיוחד כאשר הם עם משאבות חום או החלפת תאים מתאימים לטמפרטורה מתאימה למחזור.

מקור: Gethermal Waste Heat

  • (FLT:0) Power Plant condensers andקירור מערכות ההרחבה:1) - בפלאש ובתחנות ה-Steam יבשות, הקיטור היוצא מהטורבינה הוא מוסגר; החום המאוחר שוחרר יכול להילכד לחימום מחוזי או טרום חימום תעשייתי.
  • (FLT:0) צמח העבודה נוזל FLT:1 - לאחר נוזל העבודה משני עבר דרך טורבינה, הוא עדיין נושא אנרגיה תרמית משמעותית שניתן לסווג לשימושים דלת-הטמפרטורה.
  • (ב) ⁇ :0) גלגולי התחדשות זוהרים (FLT) 1:1 - ספאם מוזרק בחזרה לתוך המאגר לעתים קרובות נשאר בטמפרטורות מעל 70 & #176;C, המציע מקור חום יציב אם יירט לפני גלגול מחדש.
  • (FLT:0) שימוש במערכות גיאותרמיות של גלות:1 ; מים המשמשים לחימום חלל, חקלאות ימית או פעילות חממה ניתן לסווג ללולאות משניות עבור מיצוי חום נוסף.

יישומים תעשייתיים של חום ג'ותרמל

התעשייה מהווה חלק גדול מצריכת האנרגיה העולמית, הרבה ממנה בצורת חום תהליך.חום פסולת גיאותרמאל יכול לנתק את הבעירה של דלק מאובנים ברבים מהתהליכים הללו, צמצום עלויות ופליטות.הסעיפים הבאים חוקרים מגזרים תעשייתיים מרכזיים שבהם ניתן ליישם חום פסולת זה ביעילות.

חימום Raw Materials

תהליכים תעשייתיים רבים דורשים להביא חומרים גולמיים לטמפרטורות גבוהות לפני שהם נכנסים לשלב התגובה הראשי או הטיפול.לדוגמה, בייצור מלט, הארוחה הגולמית חייבת להיות מחממת עד 800 & #176; C לפני הכניסה לכרן, בעוד חום הפסולת הגיאוגרפי לבדו אינו יכול להגיע לטמפרטורות גבוהות כאלה, ניתן להשתמש בו כדי למקד את הנקה ל-100 & #176; C & #82; ו-176; 176, 000, 000, 000, 000, 000 של חום, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 כדי להפחית את כמות של חום יכול להיות צורך כדי להפחית את כמות של חום, 000 של חום, 000 של חום, 000 של חום, 000 של חום, 000 כדי להפחית את כמות של חום, 000 חום, 000 כדי להפחית את כמות של חום, 000 חום, 000 חום, 000 חום, 000 חום, 000 חום יכול להיות צורך בפחמילא יכול להיות מוגבל, 000 חום, 000 חום, 000 חום, 000 חום, 000 כדי להפחית את כמות של חום, 000 חום, 000 חום, 000 כדי להפחית את כמות זה יכול להיות מוגבל, 000 כדי להפחית

עיבוד חום לתגובות כימיות

ייצור כימי מסתמך במידה רבה על קיטור ומים חמים לתגובות, זיקוק, ייבוש וניקוי.ג'ותרמאל מנקה חום בטמפרטורות בין 80 ל- #176; C ו-120 & #176; C ניתן להשתמש ישירות עבור רבים של תהליכים אנדרמימיים אלה.לדוגמה, בייצור של אמפל, mash חייב להיות מחומם עבור תסיסה ו distillation.

דור Steam עבור Turbines ו- Machinery

למרות חום הפסולת הגיאוגרפי עשוי לא להיות חם מספיק כדי לייצר קיטור בלחץ גבוה ישירות עבור הדור של כוח, זה יכול לשמש כדי טרום חימום מים או לייצר קיטור בלחץ נמוך עבור כונן מכני טורבינות עזר.בשילוב חום וכוח (CHP) תצורה של דלק גיאותרמל יכול קודם לייצר חשמל ולאחר מכן לספק חום לגיטור משני כי מניעים, או מנפחים אלה של תחנות אנרגיה נוזלית, כדי להפחית את צריכת חשמל נוזלית ולהפחית את צריכת חשמל נוזלית ולהפחית את המקררים תעשייתית.

מוצרי מזון וחומרים

יבשה היא אחת מפעילות היחידה האנרגטית ביותר בתעשיות כגון עיבוד מזון, עץ, קרמיקה ומינרלים.חום הפסולת הגרמי מתאים היטב לייבוש יישומים, כי הטמפרטורות הנדרשות לעתים קרובות ליפול בין 40 ל- #176; C ו- 100 & #176; C לדוגמה, בייצור מזון גיאותרמאל יכול גם להפחית את הסוכרים היבשים, לחסל את הצורך לשרוף גז טבעי רבים, כמו דגנים יבשים, או דגנים יבשים, כמו מזון יבשים, כמו מזון יבש, חום, או חום, יכול להיות יבש, באופן חלקי, 000.

שימושים תעשייתיים נוספים

  • (ב)בהשוואה:0) ,התמדה והריכוז של 1 (בעיבוד חלב, חום הפסולת הגיאורמי יכול להתרכז ביש או חלב לפני ריסוס יבשה.
  • (FLT:0) , sterilizationFreaLT:1) - צמחי מזון ומשקאות דורשים מים חמים עבור מערכות ניקוי-אין-אין-מקום; חום הפסולת הגיאוגרפי יכול לספק מים אלה ב 70 & #176; C-90 & #176;C.
  • (FLT:0) גרינהאוס חימום FLT:1 - חום פסולת גיאותרמית מתחנות כוח בקרבת מקום ניתן לצנרת לחממות במשך שנה סביב ירקות ופרח ייצור, כפי שמקובל נרחב בהונגריה ובאיסלנד.
  • (ב) ,0) חקלאות ימית (AquacultureveFLT:1) - חום פסולת יכול לשמור על טמפרטורות מים אופטימליות עבור דגים וחקלאות סיבולת, להגביר את שיעורי הצמיחה ולהפחית את התמותה.

יישומים מסחריים של Gethermal Waste Heat

מבנים מסחריים ואזורים דורשים חימום חלל, קירור, מים חמים, ולפעמים לעבד חום למטבחים, לבונדות, ובריכת מים ג'ותרמאל יכול לענות על רבים מהדרישות האלה, במיוחד כאשר משולבים ברשתות אנרגיה מחוזיות או מערכות משאבת חום ברמת בנייה.

המונחים: haring

אחת הדרכים היעילות ביותר להשתמש חום פסולת גיאותרמית בהקשר מסחרי היא באמצעות רשתות חימום מחוזיות. תחנת כוח גיאותרמית או מתקן שימוש ישיר יכול לספק מים חמים למחליף חום מרכזי, אשר לאחר מכן להאכיל רשת של צינורות מבודדים הפועלים לבניינים הסמוכים.רשת זו יכולה לספק חימום חלל, מים חמים ואפילו קירור (באמצעות מצמררים המונעים על ידי חום, ולא על ידי ערים גדולות יותר, כמו ארה"ב, אפילו, אשר נבנות משאבים עירוניים, אפילו באזורים נמוכים יותר, כמו גם בגרמניה, אשר נבנות, אשר נמצאים בשימוש בתעשיות חום, כמו אזורי חום, אזור חם, כמו גם באזורים אחרים, כולל אזוריים, אזור חם, כמו גם באזורים אחרים, כמו גם באזורים אחרים, כמו גם באזורים אחרים, אזור זה יכול לספק, אזור זה יכול לספק, חום, חום, אזור זה יכול לספק, חום, אזור זה יכול לספק, חום, חום, אזור זה יכול לספק, חום, חום, אזור זה יכול לספק, חום, חום, אפילו, אפילו, חום, אפילו, חום, אזור זה יכול לספק, אזור זה יכול לספק, חום, חום, חום, אפילו, אפילו, אפילו, אפילו, חום, אזור זה יכול לספק, אפילו, אזור זה יכול לספק, אזור זה יכול לספק, אזור זה יכול לספק, חום, חום

מים חמים ומרחביים בבנייני מסחר

עבור מבנים מסחריים בודדים כגון בתי מלון, מתחם משרדים ומרכזי קניות, חום פסולת גיאותרמית ניתן להעביר באמצעות לולאה משנית המחוברת משאבת חום או החלפת חום ישירה. משאבות חום יכול להגביר את הטמפרטורה של זרמי חום פסולת (למשל, מ 30 & #176; C עד 50 & #176; C) כדי לענות דרישות בנייה ביעילות. בקיץ, המערכת יכולה לפעול הפוך כדי לספק קירור לאזורים חמים רבים.

שלג ומניעת קרח

חום פסולת גיאותרמל יכול להיות מופצ באמצעות צינורות מוטבע במדרכות, כבישים, מגרשי חניה כדי למנוע שלג והצטברות קרח.יש צורך זה יקר במיוחד באקלים קר שבו הסרת שלג היא יקרה ומשבשת.שימוש חום פסולת שלג עבור שלג ממיסת את הצורך בדלנים כימיים ולהפחית ללבוש על תשתיות.

בריכות שחייה וספא

בריכות שחייה ציבוריות, מרכזי מים מימיים, וספא בריאות לצרוך כמויות גדולות של אנרגיה לחימום מים.גותרמאל שפכים מציע חלופה זולה, מתחדשת במקומות רבים, שבילה מים גיאותרמאל מתחנות כוח או בארות שימוש ישיר צינורות ישירות לתוך חילופי חום בריכה. יישום זה הוא פשוט, דורש ציוד מינימלי, ומספק תשלום מהיר.

טכנולוגיות

חיתוך והפצת חום פסולת גיאותרמית דורש סדרה של טכנולוגיות מוכחות.המרכיבים הנפוצים ביותר כוללים חילופי חום, משאבות חום, צינורות חימום מחוז, ומערכות בקרה.בחירה של הטכנולוגיה תלויה בטמפרטורה, קצב זרימה, ורכב כימי של זרם חום הפסולת, כמו גם המרחק למשתמש הקצה.

החלפת חום

מחליפי חום מעבירים אנרגיה תרמית מהנוזל הגיאורמי (לעיתים קרובות זוהר או אדניטור) נוזל עבודה נקי ללא ערבוב השניים. פלאג חום וחילופי חום קופות משמשים נרחב.הם חייבים להיות בנוי מחומרים עמידים קורוזיים כגון נירוסטה פלדה או טיטניום אם נוזל גיאותרמאל הוא אגרסיבי מבחינה כימית.

משאבות חום

כאשר טמפרטורת חום הפסולת נמוכה מדי לשימוש ישיר (למשל, מתחת 40 & #176;C), משאבות חום יכולות לשדרג אותה לטמפרטורה מועילה. משאבות חום גיאותרמאל (GHPs) בשילוב עם זרמי חום שפכים להשיג יעילות גבוהה יותר מאשר אלה המשתמשים משאבה שטחית או טמפרטורות אוויריות. לדוגמה, מקור חום פסולת ב -30 & C; ניתן להגדיל ל 176C עבור כל יחידת חום מתאימה של 5,2C.

רשתות Heating

מערכות חימום מחוזיות כוללות מקור חום מרכזי, רשת הפצה של צינורות pre-inulated, ו substations בכל בניין מחובר. עבור חום הפסולת הגיאוגרפי, הרשת פועלת בדרך כלל עם טמפרטורות אספקה של 70 & #176; C & #8211; 90 & #176; C והחזרת טמפרטורה של 30 & #176; C & #176; 7;45 & #; צינורות מודרניים להשתמש בפולימורמיה מפותחים פחות מ"ל, להפחית את רמות ההתקנה של פחות סטנדרטית.

אתגרים ופתרונות מתעוררים

למרות היתרונות ברורים, אימוץ נרחב של ניצול חום הפסולת הגיאוגרפי ניצב בפני כמה מכשולים. אתגרים אלה מטופלים באמצעות חדשנות טכנולוגית, תמיכה במדיניות ושיתוף פעולה בתעשייה.

עלויות הון ותשתיות

התקנת חילופי חום, צינורות, משאבות חום, ובניית רטרופיטות דורש השקעה משמעותית במעלה. עבור מתקנים תעשייתיים, תקופת ההחזר עשויה להיות שלוש עד שבע שנים, אשר יכול להיות מחסום בתעשיות מבוזרות הון.עם זאת, תמריצים פיננסיים כגון זיכויים מס, מענקים, ותמחור פחמן לשפר את הכלכלה.בנוסף, עיצובים מודולריים ודרגתיים להפחית את העלויות הראשוניות על ידי מתן יישום בשלב זה של תוכניות JFE אחרות.

תנאי מימון

לא כל אתר גיאותרמאל מייצר חום פסולת בטמפרטורות או שערי זרימה המתאימים ללכידת כלכלית. המרחק בין מקור החום למשתמש הקצה משפיע גם על יכולת הכדאיות. עם זאת, ההתקדמות בתרגול כיוון והחלפת חום חורבה איפשרה גישה למשאבים עמוקים יותר, חמים יותר.שיפור מערכות Gethermal (EGS) יכול ליצור מאגרים בסלע חם, הרחבת טווח הגיאוגרפי של פוטנציאל חום גבוה יותר, כמו אזורי פסולת בוגרים יותר.

קורוזיה וסקאליזציה

נוזלים גאוותרמיים מכילים לעתים קרובות מינרלים וגזים מתמוססים שיכולים לגרום לסקאלה (למשל, סיליקה, סידן פחמן) וקורוזיון של ציוד.זה דורש בחירה חומרית זהירה, טיפול כימי, או תכונות עיצוב כגון גבישי פלאש כדי להסיר תרכובות מדרג לפני נוזל נכנס להחליף חום.מחקר לתוך ציפויים מתקדמים ורכיבים מתוספיים הוא מניב ציוד ארוך יותר אחרון.

סליחות וגירוש

בתחומים רבים, המסגרת הרגולטורית של ניצול חום הפסולת הגיאוגרפית היא בלתי מפותחת. Permits עשויים להיות נדרשים עבור מיצוי נוזלים, התחדשות, וחלוקה חום שפכים כמשאב ולא בזבוז יכול להיות רב-משמעי. ייעל תהליכים והגדרות משפטיות ברורות נדרשים לעודד זכויות מסוימות של ארה"ב ומדינות אירופיות יש חקיקת & #20; חוק חום אחר; 82 לוכד במפורש ו- # 20 לכידת פסולת.

תחזית עתיד

הפוטנציאל הגלובלי של ניצול חום הפסולת הגיאוגרפי הוא עצום.על פי סוכנות האנרגיה הבינלאומית לחדש (IRENA), יכולת הכוח הגיאוגרפי המותקנת עולה על 15 GW ברחבי העולם, עם 20 GW של יכולת שימוש ישירה.גם אם רק חלק קטן של חום הפסולת המשויך נלכד, זה יכול לפסול מיליוני טון של COFIRUL:02FLT לשנה 1 העריך את הפוטנציאל הטכני בלבד.

מספר מגמות מאיצים אימוץ.ראשון, העלות הנפילה של משאבות חום ורכיבי חימום מחוזיים הופכת פרויקטים יותר כלכליים.שני, התחייבויות קיימות תאגידיות ומטרות אפס ממשלתיות יוצרות דרישה לחום פחמן נמוך.שלישי, מערכות היברידיות המשלבות חום גיאותרמאל עם חום פסולת גיאותרמית, ביומסה, או אחסון חום הם פתרונות גמישים שיכולים לספק חום על הביקוש, סוף-סוף דיגיטליזציה ומאפשרות של משאבים מרובים, מרביים, מרביים, מנפחים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מנפחים, מנפחים, מרביים, מרביים, מרביים, מרביים, מחוסנים, מחוסנים, עם משאבי פסולת, עם אנרגיה, מחוספסים, עם אנרגיה, עם אנרגיה, עם אנרגיה, מינרלים, עם אנרגיה, עם אנרגיה, עם אנרגיה, מינרלים, מינרלים, מינרלים, עם אנרגיה, עם אנרגיה, או אחסון חום, או אחסון חום, או אחסון חום, או אחסון חום, או חום, או אחסון חום, או חום, או חום, או חום

חידושים כגון מחזור דירוג אורגני (ORC) מתחת למים, אשר יכולים לייצר חשמל נוסף מחום פסולת בינונית, מרחיבים גם את המעטפה הכלכלית.כפי שטכנולוגיית קידוח משתפרת ו- EGS הופכת למסחרית, אספקת חום הפסולת הגיאוגרפית תגדל, פתיחת הזדמנויות חדשות למשתמשים תעשייתיים ומסחריים.

חום פסולת גיאותרמאל אינו תוצר לוואי שולי; הוא משאב אסטרטגי שיכול לשנות את הכלכלה האנרגיה של תעשיות וקהילות. על ידי עדיפות לכידתו והשימוש בו, עסקים יכולים להפחית עלויות התפעול, לשפר את אבטחת האנרגיה ולתרום באופן משמעותי למטרות האקלים הגלובליות.הטכנולוגיה מוכנה, הכלכלה משתפרת, והזמן לפעול הוא עכשיו.