Geotermal enerji uzun zamandır, Jeotermal rezervuarlardan çıkarılan enerji miktarı, Dünya ve #8217'den elde edilen düşük karbonlu enerji kaynağı olarak kabul edilmiştir; ancak bu kaynağın tam potansiyeli, elektrik üretimine kadar genişleyen ve jeotermal atık ısısının önemli bir kısmı elektrik verimliliğine dönüştürülemez, ancak bunun yerine, enerji verimliliğine bağımlılığı azaltır ve daha düşük işletme maliyetlerine karşı ısıtılır veya karbon basıncına doğru gider, aksi takdirde endüstriyel ve ticari sektörlere karşı daha iyi bir şekilde gider.
Geotermal Atık Heat Nedir?
Geotermal atık ısısı, sıvı ve #82'deki birincil enerji ekstraksiyon sürecinde kalır. Jeotermal enerji santralleri, sıcak su veya yeraltı rezervuarlarından buharlı sular ve elektrik üretmek için kullanılır.En verimli ikili veya flaş bitkilerde bile, önemli bir kısmı sıvı ve #82'dedir; ısınabilir ve ısınabilir ısıya dönüştürülemez.
Jeotermal atık ısı sıcaklığı, bitki türü ve rezervuar koşullarına bağlı olarak geniş ölçüde değişir. Low- Sıcaklık atık ısı tipik olarak 30°C ile 90°C, orta sıcaklık akışları 120°C veya daha yüksek. aralığın düşük sonunda bile, bu ısı, özellikle ısı pompaları veya ısı değiştiricileri ile eşleştirilmiş durumda.
Geoterm Atık Heat
- [FONT:0]Power bitki Konser ve soğutma sistemleri[DÜT:1] – flaş ve kuru bitkilerde, türbinin çıkışının yoğun olduğu buhar; geç ısı serbest bırakıldıktan sonra, bölge ısıtma veya endüstriyel ön ısıtma için yakalanır.
- [FONT:0]Binary plant working flow) - ikincil çalışma sıvısı, türbinin geçtiğinden, hala daha düşük sıcaklık kullanımlarına kadar kalibre edilebilir önemli termal enerji taşır.
- [FONT=0)Geotermal brine reinjeksiyon akışları) - Spent brine genellikle 70°C, reinjeksiyondan önce ele alınıp sabit bir ısı kaynağı sunuyor.
- [FONT=0)Direct-use jeotermal sistemler[DÜT:1] - Uzay ısıtması için kullanılan su, aquaculture veya sera operasyonları ek ısı ekstraksiyon için ikincil döngülere katılabilir.
Geotermal Atık Heat
Küresel enerji tüketiminin büyük bir payı için endüstri hesapları, bu atık ısısının etkili bir şekilde uygulanabileceği önemli endüstriyel sektörleri keşfedin. Geoterm atık ısısı bu süreçlerin çoğunda fosil yakıt yakmayı azaltabilir, her iki maliyet ve emisyonu azaltır.
Pre ısıtmalı Raw Malzemeler
Birçok endüstriyel süreç, ana reaksiyon veya tedavi aşamasına girmeden önce ham malzemeleri yüksek sıcaklıklara getirmeli. Örneğin, çimento üretiminde, ham yemek 800°Köpne girmeden önce, çelik endüstrisindeki tozun ısıtılması, elektriksel bir şekilde ısıtılmadan önce ısıtılabilir.
Kimyasal Reaksiyonlar için Süreç Heat
Kimyasal üretim, reaksiyonlar için ağır ve sıcak suya sahiptir, distillasyon, kurutma ve temizleme. 80°C ve 120°C ve 120°C doğrudan bu son diğer süreçler için kullanılabilir. Örneğin, ehrin üretiminde, mash, ferment ve distillasyon için ısıtılmalıdır.
Türbinler ve Machinery için Steam Generation
Jeotermal atık ısısı yüksek basınçlı buharı doğrudan güç üretimi için yeterince sıcak olmasa da, pompalar, kompresörler veya fanlar için düşük basınçlı buhar üretebilmek için kullanılabilir. Her jeotermal sıvı ünitesinden çıkarılan enerji ve güç (CHP) konfigürasyonları, bir jeotermal bitki önce İzlanda ve Yeni Zelanda'da elektrik ve yakıt tüketimini azaltabilecek bir ikincil buhar jeneratörüne ısı tedarik edebilir.
Kuru Ürünler ve Malzeme
Kurun, en enerji yoğun birim operasyonlarının gıda işleme, ahşap, seramik ve mineraller gibi endüstrilerde biridir. Geotermal atık ısısı kurutma uygulamaları için uygundur, çünkü gerekli sıcaklıklar genellikle 40 ila #176 arasında düşebilir;C ve 100°C. Örneğin, balık yemek üretimi, jeotermal ısıtılmış ısılar için gerekli olan ısıyı ortadan kaldırır.
Ek Endüstriyel Kullanımlar
- [FONT:0]Evaporasyon ve konsantrasyon[Dönetici: 1) - Süt işlemede, jeotermal atık ısısı, whey veya sütü sprey kurutmadan önce konsantre olabilir.
- [FONT=0)Temiz ve sterilizasyon[[DÜT:1) - Gıda ve içecek tesisleri temizlik için sıcak su gerektirir (CIP) sistemler; jeotermal atık ısısı bu suyu 70°C-90°C.
- [FONT:0]Yeşilhouse ısıtma[[Dönetici: 1) Yakınlardaki enerji santrallerinden gelen Jeotermal atık ısısı, Macaristan ve İzlanda'da yaygın olarak uygulanan yıllık bitkisel ve çiçek üretimi için seralara borular ile boruya bağlanabilir.
- [Üyetim:0]Aquacultural[[[DÜyetim: 1) - Atık ısısı balık ve karides tarımı için optimal su sıcaklıklarını koruyabilir, büyüme oranlarını artırmak ve ölümleri azaltmak için.
Geotermal Atık Heat
Ticari binalar ve bölgeler uzay ısıtma, soğutma, sıcak su gerektirir ve bazen mutfaklar için ısı, laundries ve havuzlar. Geoterm atık ısısı bu taleplerin çoğunu karşılayabilir, özellikle de bölge enerji ağları veya bina seviyesinde ısı pompa sistemleri içine entegre olduğunda.
District Isıtma ve Soğutma
Bir ticari bağlamda jeotermal atık ısısını kullanmak için en etkili yollardan biri, bölge ısıtma ağları aracılığıyladır. Jeotermal enerji santrali veya doğrudan kullanım tesisi, yerel ısıtma sistemleri kullanarak, daha sonra dünyadaki en düşük ısıtma maliyetlerini kullanarak merkezi bir ısı değişimi sağlayabilir.Bu ağ, Fransa'da, Almanya'da, sıcak su ve sıcak hava kirliliğini sağlayabilir.
Uzay Isıtma ve Ticari Binalarda Sıcak Su
Otel, ofis kompleksleri ve alışveriş merkezleri gibi bireysel ticari binalar için, jeotermal atık ısısı, ısı pompasına bağlı olarak ikincil bir döngü ile teslim edilebilir veya ısı değiştirici. Heat Pumps, 30°C ile 50°C) ısı geçişi için bu yaklaşımı güçlendirebilir.Yaz aylarında, aynı sistem, yüksek ısı ısının zeminine veya atık ısı akışını reddetmesiyle soğutmayı sağlayabilir.
Kar ve Buz Önleme
Geotermal atık ısısı, yanwalks'te gömülü borular, otoyollar ve otoparklar kar ve buz birikimini önlemek için çok değerlidir. Bu uygulama özellikle kar kaldırmanın pahalı ve yıkıcı olduğu soğuk iklimlerde kullanılabilir. Kar erimesi için atık ısısı kullanmak kimyasal dekanlar için ihtiyaçtır ve altyapıya sahiptir. İzlanda ve Japonya'daki birkaç havaalanı ve transit otoriteler jeotermal enerji kullanarak bu tür sistemler kullanmaktadır.
Yüzme havuzu ve Spas
Kamu yüzme havuzları, su merkezleri ve sağlık spaları su ısıtması için büyük miktarda enerji tüketiyor. Geotermal atık ısısı düşük maliyetli, yenilenebilir alternatif sunuyor.Birçok yerde, elektrik santrallerinden veya doğrudan kullanım kuyularından jeotermal su harcarken doğrudan havuz ısı değiştiricileri gerekir.Bu uygulama basit, minimum ekipman gerektirir ve hızlı bir şekilde geri ödeme sağlar.
Uygulama Teknolojileri Uygulamalı
Jeotermal atık ısısını dağıtma ve dağıtma, kanıtlanmış teknolojilerin bir setini gerektirir. En yaygın bileşenler ısı değiştiricileri, ısı pompaları, bölge ısıtma boruları ve kontrol sistemleri içerir. Teknoloji seçimi, ısı akış hızı ve atık ısı akışının kimyasal bileşimine bağlıdır, son kullanıcıya kadar.
Heat Exchangers
Heat exchangers, jeotermal sıvıdan termal enerjiyi (örneğin, jeotermal sıvının kimyasal olarak agresif olması durumunda temiz bir çalışma sıvısına transfer eder ve iki plaka ısı değiştirici ve kabuklu ısı değiştiricileri ve kabuklu ısı değiştiricileri yaygın olarak kullanılır.
Heat Pumps
Atık ısı sıcaklığı doğrudan kullanım için çok düşük olduğunda (örneğin, 40°C) ısı pompaları, 60°'de kullanılmaktadır; 5 veya daha fazla maliyetle elde edilen beş birim, yüksek ısı pompasının her bir birim için teslim edilir.
District Isıtma Ağı
Bölge ısıtma sistemleri merkezi bir ısı kaynağı, 30° öncesi boruların dağıtım ağı ve her bağlantılı binadaki alt istasyonlardan oluşur.For jeotermal atık ısısı, ağ genellikle 70°C–90°C ve 30°C–4511;45°C°C. Modern borular polithane köpük yalıtım ve polittan kaynaklı hava kayıpları ile 70°C–90°C ve geri dönüşüm hızlarını azaltmak için toplam maliyet azaltıp, toplam verimliliğini artırmak için çeşitli Avrupa ülkeleri standartlaşmıştır.
Meydanlar ve Gelişen Çözümler
Açık faydalara rağmen, jeotermal atık ısı kullanımı yaygın olarak kabul edilen birçok engelle karşı karşıyadır. Bu zorluklar teknolojik inovasyon, politika desteği ve endüstri işbirliği yoluyla ele alınacaktır.
Sermaye Maliyetleri ve Altyapı
Sıcaklık değiştiricilerini, boru hatları, ısı pompalarını yükleyin ve retrofitlar önemli ölçüde ön planda yatırım gerektirir. Endüstri tesisleri için, geri ödeme dönemi ABD gibi ilk maliyetleri azaltılabilir. DOE Geoterm Teknolojileri Ofisi, bu yatırımları gösteren finansal teşvikler için finansman sağlayabilir (bakınız:0)DOERO Teknolojileri Ofisi[değiştir | kaynağı değiştir]
Site-Specific Koşulları
Her jeotermal site, sıcaklık veya akış oranlarında ekonomik yakalama için uygun bir ısı yaratmaz. ısı kaynağı ve son kullanıcı arasındaki mesafe de viability etkiler. Ancak, yönsel delme ve aşağı delik ısı değiştiricileri birçok bölgede mümkün hale gelecektir.
Korozyon ve Scaling
Geoterm sıvılar genellikle sıvı ısı değiştiricilerine (örneğin, silik, kalsiyum karbonat) ve ekipman korozyonuna neden olan çözünmüş mineraller ve gazlar içerir. Bu, pompa kristalizasyon gibi ölçeklendirme algoritmalarının ölçeklendirilmesi ve iyileştirilmesi için dikkatli bir bakım algoritmaları gerektirir.
Düzenleme ve İzin Vermek
Birçok yargıda, jeotermal atık ısı kullanımı için düzenleyici çerçeve gelişmiştir. İzler sıvı ekstraksiyon, reinjeksiyon ve ısı dağılımı için gerekli olabilir ve atık ısısını bir atık ısı yakalama ve mülk korumaları sağlamanın yerine, belirli bir süre içinde belgelendirilmesi gerekir.
Future Outlook
Jeotermal atık ısı kullanımı için küresel potansiyel çok büyüktür. Uluslararası Yenilenebilir Enerji Ajansı (IRENA), kurulmuş jeotermal güç kapasitesi, yılda 15 GW'yi aşıyor.
İlk olarak, ısı pompalarının ve ilçe ısıtma bileşenlerinin düşmesi, projelere daha ekonomik hale getiriyor. İkinci olarak, şirket sürdürülebilirliği taahhütleri ve hükümet net-zero hedeflerinin düşük karbonlu ısının arttırılması talep ediliyor. Üçüncü, hibrit sistemler jeotermal atık ısısını güneş ısı ile birleştirir, biyokütle veya ısı depolamak talep üzerine ısıtılabilir esnek çözümler olarak ortaya çıkıyor.
Organik Rankine döngüsü (ORC) alt döngüler gibi yenilikler, orta sıcaklık atık ısısından daha fazla elektrik üretebilir, aynı zamanda ekonomik zarfı genişletir.Tarım teknolojisi gelişti ve EGS ticari hale gelir, jeotermal atık ısı tedariki, endüstriyel ve ticari kullanıcılar için yeni fırsatlar ortaya çıkar.
Geotermal atık ısısı, marjinal bir ürün değildir; bu, endüstri ve toplulukların enerji ekonomisini dönüştürebilecek stratejik bir kaynaktır. yakalamaya ve kullanmaya öncelik vererek, işletme maliyetlerini azaltabilir, enerji güvenliğini artırabilir ve küresel iklim hedeflerine anlamlı katkıda bulunur. Teknoloji şu anda gelişiyor ve harekete geçme zamanı.