研究人员讨论如何更好地利用地热能

地热能源作为可再生能源已经引起相当大的关注。现在,一项新的论文发表在杂志上能量由那不勒斯大学的科学家费德里科•II已经回顾了当前的研究问如何更好的利用这丰富的自然能源。

研究:地热开发节能和环境能源生产。图片来源:bsd工作室/ Shutterstock.com

地热能源的增长

地热能利用了自然地球内部热量丰富,这也使得它成为一个经济和环境有吸引力的替代能源能满足日益增长的需求,21岁^圣世纪。地热系统已经是一项成熟的技术,用于冰岛等国家住宅和商业建筑。

的主要优势比其他形式的可再生能源发电和地热系统存储技术是他们non-intermittent自然。以及能源生产和存储、地热系统可用于提供加热建筑物在传统化石燃料的成本的一小部分。此外,结合地热技术可以改善当前系统的能源效率。

地热能源有限公司生产大大减少₂比传统化石燃料发电。最近的一项研究由Calise等人强调了实现地热系统的第五代区加热和冷却系统在马德里的一个社区。系统遇到了五十建筑的能源需求,降低初级能源需求约64%,二氧化碳排放减少76%。

紧身的设计位置地源换热器(GHEXs)对建筑。图片来源:Vicidomini, M & D \ ' agostino博士D,能量

被动的地热系统

地热能源正越来越多地利用被动系统为国内商业建筑提供加热和冷却,节省能源。这些系统使用被动埋管泵热从地面到建筑和地面之间热量交换和流体如空气。这些系统的常见术语earth-to-air热交换器。

研究集中在这被动利用地面热量提供建筑节能解决方案。适用于各种气候条件,他们可以作为独立的系统或集成到全空气空调系统,减少了外部电源的需求。一项研究表明,earth-to-air热交换器可以减少能耗60%。

主动和被动地热系统,研究集中在混合动力系统的开发利用地热和太阳能。这些系统被用于trigeneration植物提供电力,空间加热和冷却,和国内热水。

这篇论文

这项新研究在能量评估当前最先进的研究在地热能源系统提供重要的可再生能源研究的观点在这个领域。7篇论文被选为审查。

论文在回顾中选择覆盖各种角度地热能源领域的研究。这些研究角度包括地热能源的使用在建筑改造、浅层和深层地热资源的使用,软件工具,数值模拟,地热能源系统的特定方面。此外,审查强调研究地热压力现象。

一些当前的研究视角

Piselli等的研究中强调审查表明改造后低焓地热能源系统的发展在意大利中部一个历史建筑复杂的。系统使用地热换热器串联耦合吸收热泵。的热交换器是一个水平的系统开发,克服了热垂直系统和地质问题。

Pajak等人回顾了地质和水文地质数据从浅含水层在波兰。研究评估这些浅层地热资源利用的功效为现有的和新的集中供热网络。

地热能康复领域研究的论文可以提供4 PJ的地热能源能满足当地的几个城市的热量需求。被研究的挑战包括公众意识和教育,当地政府规章草案和资金,多层次的高效和全面的能源管理。

另一个研究利用热灌装累积使用相变材料可以帮助提高地热能源的开发深度的矿产资源。欧洲杯足球竞彩研究量化优化相变材料填充内容,提供了一个路线向深资源热交换效率优越和热交换和释放特性。

工作过程的相变蓄热回填的身体。图片来源:Vicidomini, M & D \ ' agostino博士D,能量

挑战

尽管地热系统的经济和环境效益,无论他们是活跃的,被动的,或混合,还有挑战需要克服的技术,以确保他们的工业规模和全社会使用。

首先,大规模安装的安装成本和空间的要求很高,这可能会导致不代表个人和企业希望雇佣他们在国内和商业建筑。此外,有技术问题与热有关的地质风险。例如,由于装卸阶段,热不稳定性可以发生在最高深度调查。

地热压力现象可能发生由于地热调查所需的穿孔。热量的速度和体积泵可以增加关闭压力。研究表明自然裂缝闭合应力的基本作用。准确评估压力边界条件负责地热现象的关键是克服潜在问题在安装和操作。

然而,当几个挑战仍然存在,地热能源领域提供了重要的机会解决气候变化引起的问题和满足能源需求的全球人口的大部分。通过提供一个及时的回顾一些重要的文件在当前文献,本文提供了一个至关重要的知识基础为未来的研究人员。

进一步的阅读

Vicidomini, M & D \ ' agostino博士D(2022)地热开发节能和环境能源生产。能量,15(17),p . 6420[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/1996-1073/15/17/6420

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