التحليل المكاني لمجال تخزين الطاقة الحرارية

ما هو تخزين الطاقة الحرارية؟

تخزين الطاقة الحرارية يقوم على عدد من التقنيات التي تخزن الطاقة الحرارية في مستودعات تخزين الطاقة ليتم استخدامها لاحقًا. وتستخدم تلك الطاقة المخزنة في معادلة الطلب على الطاقة بين النهار والليل. ويمكن حفظ المخزون الحراري عند درجة حرارة أعلى (أسخن) أو أقل (أبرد) من درجة الحرارة المحيطة.

كيف يتم تخزين الطاقة الحرارية تحت الأرض؟

تخزين الطاقة الحرارية تحت الأرض يمكن تنفيذه في طريقتين رئيسيتين: تخزين الطاقة الحرارية للمياه الجوفية (ATES) والأبار لتخزين الطاقة الحرارية (BETS). وATES التي توفر إمكانية تحقيق التوازن في الطلب على الطاقة بين الصيف والشتاء. هذا على النقيض مع مرحلة المواد المتغيره، والتي يمكن تحقيق توازن وحيد بين فترات الوقت القصير بين النهار والليل.

كيف يتم استرداد الطاقة الحرارية المخزنة من طبقة المياه الجوفية؟

في الموسم المعاكس، يتم استرداد الطاقة الحرارية المخزنة من طبقة المياه الجوفية عن طريق الضخ خارج المياه الجوفية، وذلك باستخدام الطاقة المخزنة، والمياه الجوفية المعاد ضخها مره أخرى عند تغيير درجة الحرارة إلى طبقة المياه الجوفية. وبالطبع، للحد من خلط الحرارة داخل طبقة المياه الجوفية، والآبار المضخة والمزودة يجب أن تكون متباعدة على مسافة مناسبة.

كيف تؤثر محطات الطاقة الحرارية الجوفية على الزلازل؟

يمكن أن يحفز بناء محطات الطاقة الحرارية الجوفية حدوث الزلازل، نتيجة ترافقها بإحداث حفر عميقة في باطن الأرض لإطلاق البخار الساخن أو الماء، مما يؤدي إلى اختلالٍ في باطن الأرض، فيتبع ذلك زلازل على سطحها.. تطلق محطات الطاقة الحرارية الجوفية كمياتٍ صغيرةً من غازات الدفيئة مثل كبريتيد الهيدروجين (H₂S)، وثاني أكسيد الكربون (CO2).

كيف تحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية؟

في المحرك الحراري ، يتم استغلال الخصائص الحرارية للغازات مثل التمدد أو الانضغاط ، أو الخصائص المرتبطة أثناء التحولات الطورية للمواد لتعزيز تحويل الطاقة. يتم تحويل الطاقة المنبعثة أثناء انتقال درجة الحرارة المرتفعة إلى درجة حرارة منخفضة إلى طاقة ميكانيكية. كيف تحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية؟

لماذا تنتج المحطات الحرارية الطاقة الكهربائية في معظم بلاد العالم؟

ويمكن استغلال الطاقة الحرارية عن طريق توليد مشترك ينتج الكهرباء وفي نفس الوقت يستغل الماء الساخن الخارج من العملية ويضخها في شبكة أنابيب لتوزيع الماء الساخن في درجة حرارة نحو 70 درجة مئوية لتدفئة البيوت وامداد البيوت بالماء الساخن. بهذا يمكن رفع كفاءة المحطة إلى نحو 70 إلى 80 %.