مروری بر مدیریت مصرف انرژی زمینگرمایی کم عمق در جهان تا سال 2015

نوع مقاله: علمی-ترویجی

نویسندگان

1 دانشگاه محقق اردبیلی

2 گروه مهندسی بیوسیستم دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در این مقاله، کاربرد انرژی زمین گرمایی کم عمق برای استفاده های مستقیم در جهان را ارائه و پیشینه تحقیقات تا سال 2010 بررسی شده است. توزیع انرژی حرارتی مورد استفاده، تقریبا 3/55٪ برای پمپ‌های حرارتی منبع زمینی، 3/20٪ برای آب درمانی، 15٪ برای گرمایش فضا، 5/4٪ برای گلخانه‌ها و گرمایش زمین روباز، 2٪ برای حوضچه‌های پرورش آبزیان و گرمایش نهر، 8/1٪ برای گرمایش فرآیندهای صنعتی، 4/0٪ برای ذوب و خنک کننده ها، 4/0٪ برای خشک کردن محصولات کشاورزی و 3/0٪ برای استفاده‌های دیگر است. صرفه‌جویی انرژی سالیانه معادل 350 میلیون بشکه نفت بوده، پیشگیری از آزاد شدن 46 میلیون تن کربن و 148 میلیون تن CO2 در فضای می شود. همچنبن در ادامه، مرور موردی بر ایجاد یک بازار انرژی زمین گرمایی کم عمق ارائه می‌شود. یکی از روشهای انجام یافته در بارسلونای اسپانیا عبارت است از تشکیل چارچوب GIS یک پایگاه داده مکانی و ذخیره اطلاعات اصلی مورد نیاز برای مدیریت سیستم های SGE از قبیل سرعت آبهای زیرزمینی، هدایت حرارتی و یا ظرفیت گرمایی حرارتی، و مجموعه‌ای از ابزار GIS برای تعریف، پیاده سازی و کنترل. نرخ حرارت رد و بدل و اختلال حرارتی بر اساس راه حل‌های تحلیلی معادله انتقال حرارت در محیط متخلخل محاسبه می‌شود

کلیدواژه‌ها

موضوعات


مراجع

[1] H. Safaei, D.W. Keith, Bulk energy storage needed to decarbonizes electricity, Energy Environ Sci, Vol. 8, No.12, pp. 3409-3417, 2015.

 

[2] K. Tokimatsu, S. Konishi, K. Ishihara, T. Tezuka, R. Yasuoka, M. Nishio. Role of innovative technologies under the global zero emissions scenarios. Appl Energy. Vol.162, pp.1483-1493, 2016.

 

[3] S.K. Soni, M. Pandey, V.N. Bartaria. Ground coupled heat exchangers: a review and applications. Renew Sustain Energy Rev, Vol.47, PP. 83–92, 2015.

 

[4] J.W. Lund, D.H. Freeston, T.L. Boyd. Direct utilization of geothermal energy 2010 worldwide review. Geothermics ,Vol.40, No. 3, PP.159–80, 2011.

 

[5] EREC. Mapping renewable energy pathways towards 2020. European Renewable Energy Council. EU ROADMAP; 2011.

 

[6] K. Menberg, P. Bayer,K.  Zosseder, S. Rumohr, P. Blum. Subsurface urban heat islands in German cities. Sci Total Environ, review. In: Proceedings world geothermal congress, Melbourne,Australia; PP:19–25,  2015.

 

[7] A. García-Gil, E. Vázquez-Suñe, E.G. Schneider, J. A. Sánchez-Navarro, J. Mateo-Lázaro, The theral consequences of river-level variations in an urban groundwater body highly affected by groundwater heat pumps. Sci Total Environ, PP.485–486,  2014

 

[8] J. Epting, P. Huggenberger. Unraveling the heat island effect observed in urban groundwater bodies – definition of a potential natural state. Hydrol. Vol. 501, PP.193–204, 2013.

 

[9] C. Urich,  R.Sitzenfrei, M. Möderl,W.  Rauch. Einfluss der Siedlungsstruktur auf das thermische Nutzungspotential von oberflächennahen Aquiferen. Osterreichische Wasser- Und Abfallwirtschaft, Vol.62, PP.113–9,  2010.

 

[10] F. Jaudin, A. Latham, S. Bezelgues, A. Poux, L. Angelino,  REGEOCITIES UE Project: IEE/11/041. D2.2: general report of the current situation of the regulative framework for the SGE systems; 2013.

 

[11] S. Hähnlein, P. Bayer, G. Ferguson, P. Blum. Sustainability and policy for the thermal use of shallow geothermal energy. Energy Policy, Vol. 59,  PP.914–925, 2013.

 

[12] A. Alcaraz, G. García-Gil, V. Enric, V.Violeta. Use rights markets for shallow geothermal energy management. Applied Energy, Vol.172, pp. 34–4,  2016.

[13]  M.Z.Jacobson, M.A. Delucchi, G. Bazouin, Z.A. Bauer, C. Heavey, E.  Fisher.  Clean and renewable wind, water, and sunlight (WWS) all-sector energy roadmaps for the 50 United States. Energy Environ Sci,  2015.

 

[14] H.S. Carslaw, J.C. Jaeger. Conduction of heat in solids. Oxford: Claremore Press;1959.

 

[15] H. Yang, P. Cui, Z. Fang.  Vertical-borehole ground-coupled heat pumps: a review of models and systems. Appl Energy, Vol. 87, No. 1, PP.16–27, 2010.