بخشی از مقاله
چکیده :
بهرهبرداري از انرژي زمین گرمایی براي گرمایش محیطی و منطقههاي، یکی از مناسبترین و متداولترین روشهاي استفادةهمستقیم از حرارت زمین است که چندین دهه تجربه در منـاطق وسـیعی از جهـان،هباعـث کسـب اطلاعـات مفیدي از نحوةهاجراي پروژه هاي زمین گرمایی و نتایج حاصله گردیده استگهه ه
این تحقیق به بررسی اقدامات اولیه انجام شده جهت استفاده مستقیم از انرژي زمین گرمایی پرداخته و در ادامه به کمک نرم افزار GISهو اطلس زمین گرمایی ایران ، شهرهاي واقع در حوزههاي زمین گرمایی را مورد شناسایی قرار می دهدگهه ه
در ادامه به بررسی میزان مصرف 4هحامل انرژي هنفت سفید، نفت کوره، نفـت گـاز و گـاز طبیعـیاهدر بخـش خانگی، تجاري و عمومی جهت مصـارف گرمایشـی در شـهر هـاي فـوق الـذکر پرداختـه و در نهایـت ملاحظـات اقتصادي وزیست محیطی حاصل از جایگزینی سیستم گرمایشیهمتعارف هبا انرژي زمین گرمـایی را مـورد ارزیـابی قرار میدهد و نشان میدهد که در صورت بهره برداري از انـرژي زمـین گرمـایی بـا کـاربري گرمـایش سـاختمانهاو فضاهاي خانگی،تجاري و عمومی در شهرهاي واقع در حوزه هاي زمین گرمایی سالانه چه مقدارهصـرفه جـویی در حاملهاي انرژي فوق خواهیم داشت که میتواند براي صادرات اختصاص یافته و درآمد زیادي را عاید کشور نمایدگهه ه
ههه
واژههاي کلیدي: هانرژي زمین گرمایی، سیستم متمرکز شهري، GIS
هه
مقدمه:
هه
زمین منبع عظیمی از انرژي حرارتی است که این حرارت به طریقهههاي متفاوتی از جمله فورانهـاي آتشفشـانی، آبهاي موجود در سیستمهاي زمینهگرمایی و یا بواسطه خاصـیت رسـانایی هHeatهflowاهاز بخشههـاي درونـی بـه سطح زمین هدایت میهشودگهانرژي حرارتی موجود در زیر پوسته زمین، انرژي زمینهگرمایی نامیده میهشودگ
حرارت به طور مداوم از هسته زمین به خارجهآن جریان میهیابد و به لایه هاي سـنگی در سـطوح بـالاتر منتقـل میگرددگههنگامیکه حرارت و فشار کافی وجود داشته باشـد برخـی از سـنگها ذوب شـده و تشـکیل مـواد مـذاب را میهدهندگهدر اکثر موارد، مواد مذاب در زیر پوسته زمین باقی مانده و سبب گرم کردن سنگها و آبهاي جوي نفوذي
1
اولین کنفرانس سالانه انرژي پاك
مرکز بین المللی علوم و تکنولوژي پیشرفته و علوم محیطی 4 و 5 اسفند ماه 1389 کرمان
The First Annual Clean Energy Conference on International Center for Science, High Technology & Environmental Sciences
اطراف خودآهگاه تا 370هدرجه سانتیگراد میهشودگهبخش اعظم این آبها در داخل شکافها و فضاهاي خالی موجود در سنگهاي متخلخل پوسته محبوس شده و ذخیرهاي طبیعی از آب داغ را فراهم میهآهورد که منبع زمینهگرمایی یـا سیستم زمینهگرمایی نام داردهکه امروزه بشر قادر است با استحصال این آبهاي گرم زیرزمینی از آنهـا بهـره بـرداري نمایدگکاربردهاي انرژي زمینهگرمایی بطور کلی به دو بخش عمده طبقه بندي میهگرددص1شگ
 هتولید برقههاستفاده غیرمستقیم از انرژي حرارتیا
 هاستفاده مستقیم از انرژي حرارتی
استفاده حرارتی از انرژي زمینهگرمایی به معناي بهرهبرداري از انرژي حرارتی درون زمین است در این حالـت، انرژي زمینهگرمایی به انرژي الکتریکی تبدیل نمیهشود بلکه به صورت مستقیم از انـرژي حرارتـی آن اسـتفاده مـی گرددگهبطور کلی مخازن زمینهگرمایی که دماي آنها کمتر از 150هدرجه سانتیگراد هستند بـراي تبـدیل بـه انـرژي الکتریکی داراي توجیه اقتصادي بالایی نیستندص2شگهلذا این گونه مخازن زمینهگرمـایی جهـت بهـرهگیـري مسـتقیم از انرژي حرارتی مورد استفاده قرار میگیرند و به طور کلی، درجه حرارت سیال زمینهگرمایی مورد نیاز براي اسـتفاده حرارتی به مراتب کمتر از میزان مورد نیاز برايهتولید الکتریسته میباشد ولی نرخ استحصال حرارت در ایـن حالـت بمراتب بیشتر از تولید الکتریسته استگ
بطور کلی استفادههاي مستقیم از انرژي زمینهگرمایی را میتوان در چند گروه طبقه بندي کرد که در هر گـروه کاربردهاي مختلفی وجود دارد که با توجه به شـرایط اقتصـادي، اجتمـاعی، جغرافیـایی و اکولـوژیکی هـر منطقـه مواردي خاصی قابل استفاده می باشدث
 هتامین گرمایش منطقه ايه((District heatingه ه
 هکاربردهاي کشاورزي (Agricultural applications)ه ه
 هکاربردهاي صنعتی (Industrial applications)هه ه
 هاستحمام و آبدرمانی (Bathing and balneology)ه ه
 هذوب برف و یخ (Snow and ice melting)ه ه
 هپمپ حرارتی زمینهگرمایی (Geothermal heat pump)ه ه
استفادههاي گرمایشی از منابع آبهاي داغ زیر زمینی پس از جاذبهههاي گردشگري و آبدرمانی سنتی، قدیمیترین و رایج تـرین نـوع اسـتفاده از ایـن منـابع اسـتگهتـامین گرمـایش سـاختمانها بصـورت مسـتقل و منفـرد ه Space heatingاهو یا بطور محلی و منطقه ايهDistrict heatingاهانجام میگیرد به این صورت که آب گرم مورد نیـاز با دمایی حدود 60هدرجه سانتیگراد یا بیشتر جهت تامین حرارت یک سیستم گرمایش منطقه اي از یک یا چند چاه حفر شده در یک مخزن زمین گرمایی تامین میگرددگهآبهاي زمین گرمـایی از درون یـک مبـدل حرارتـی ه Heat exchangerاهعبور نموده و از این طریق حرارت آنها به آب شهري و در نهایـت بـه سـاختمانها منتقـل میگـرددص1شه وص3شهآب زمین گرمایی پس از عبور از داخل مبدل مجددا بـه درون مخـزن زمـین گرمـایی تزریـق میگـرددگههشـکل شماره1ا
2
اولین کنفرانس سالانه انرژي پاك
مرکز بین المللی علوم و تکنولوژي پیشرفته و علوم محیطی 4 و 5 اسفند ماه 1389 کرمان
The First Annual Clean Energy Conference on International Center for Science, High Technology & Environmental Sciences
شکل شماره1ـ تامین گرمایش ساختمانها بصورت محلی و منطقه اي((District heating
از آنجا که این روش تامین حرارت، روش اقتصادي و بی آلایش از نظر محـیط زیسـت اسـت ،کـاربرد آن در بسیاري از کشورها رو به افزایش میباشدگهمطابق نمودار شماره یک، 14بهاز کل انرژي تولیـد شـده زمـین گرمـایی براي کاربرد مستقیم مربوط به گرمایش منطقه اي استص2شگ
ه ه
q
گرمایشهحوضچهههاي
سایر گرمایشهگلخانههاي زراعی خشکهکردن
6هصق
محصولاتهکشاورزي
صهنق بهتق شهنق
کاربردهايهصنعتی
پمپهحرارتیهزمین حهصق
ذوبهبرفهوهیخ
گرمایی
بتهن
9شق
گرمایشهفضا
شهشلق
استحمامهوهآبدرمانی
ق9هشص
نمودار شماره 1ـ استفاده مستقیم از انرژي زمین گرمایی در دنیا در سال 2010
هه
در جدول شماره 1همیزان بهره برداري 15هکشور اول دنیا در کاربرد مستقیم انرژي زمین گرمایی بهههمراه نـرخ سرانه استفاده همصارف حرارتی اهدر سال 2010هارایه شده استص8شهگه ه
3
اولین کنفرانس سالانه انرژي پاك
مرکز بین المللی علوم و تکنولوژي پیشرفته و علوم محیطی 4 و 5 اسفند ماه 1389 کرمان
The First Annual Clean Energy Conference on International Center for Science, High Technology & Environmental Sciences
ه ه
کشور KWh سرانه استفاده مستقیم از انرژي زمین گرمایی KWh
yr yr
چین 2/09×1010 15/6
ایالات متحده امریکا 1/57×1010 51
سوئد 1/25×1010 1380
ترکیه 1/02×1010 143
ژاپن 0/71×1010 56
نروژ 0/70×1010 1400
ایسلند 0/67×1010 21000
فرانسه 0/359×1010 540
آلمان 0/354×1010 43/3
هلند 0/29×1010 181
ایتالیا 0/276×1010 47/5
مجارستان 0/271×1010 268
نیوزلند 0/26×1010 440
کانادا 0/24×1010 710
سوئیس 0/21×1010 270
جدول شماره :1 میزان بهره برداري از انرژي زمین گرمایی در 15کشور اول دنیا به همراه نرخ سرانه استفاده
هه
منابع انرژي زمین گرمایی در ایران
هه
از سالیان بسیار دور ایرانیان از منابع آبهاي گرم براي استحمام و آبدرمانی استفاده می کردندگهاما علاقه مندي به استفاده از انرژي صنعتی از زمین گرمایی در ایران برمی گردد به زمانیکه کارشناس سازمان ملل متحد »جیمز مـک نیت«هدر دسامبر سال 1974ههبه ایران سفر کردگهدر سال 1975هقراردادي بین ایـران و ایتالیـا بـه منظـور پـژوهش و اکتشاف انرژي زمین گرمایی در بخش شمال غرب کشور منعقد گردیدگهه ه
در سال 1983هنتیجه پژوهش منجر به معرفی 4همنطقه پتانسیل دار انرژي زمین گرمایی در شمال غـرب کشـور گردیدگهاین 4همنطقه شاملثهسبلان،هدماوند، خويآهماکو و سهند میهباشدگه
