جوشش زندگی با انرژی زمین گرمایی - آکا
هدف آن کاهش تاثیر ساخت و ساز بر محیط پیرامون,منابع و اصول اقلیمی,پایدار نیز بر همین امر استوار,مهمترین اصول,صورت مستقیم در منطق,وجود دارد,جهت تامین,محیطی

جوشش زندگی با انرژی زمین گرمایی

در ایران امکان استفاده از منابع انرژی زمین گرمایی به صورت مستقیم در منطق دماوند، سبلان، ماکو، خوی و سهند وجود دارد.

بهره گیری از منابع عظیم طبیعی (انرژی های نو) در جهت تامین نیازهایی از قبیل گرما، سرما، تهویه و آسایش فضاها سال هاست که مورد توجه معماران بوده و مهمترین اصول معماری پایدار نیز بر همین امر استوار است. در حقیقت ساخت و ساز پایدار، خلق محیطی سالم بر پایه کارآیی منابع و اصول اقلیمی است و هدف آن کاهش تاثیر ساخت و ساز بر محیط پیرامون است.

 از میان این نوع منابع تجدیدپذیر، می توان انرژی ژئوترمال یا زمین گرمایی را عنوان نمود. چشمه های آب گرم جهنده و فواره های بخار، صور نمایشی این منبع انرژی هستند که در هر زمان مورد استفاده مردمان بوده و امروزه سعی در بهره برداری از این انرژی به صورت مدرن و در اندازه های بیشتر است. در حقیقت آنچه آن را انرژی پاک اعماق خاک نامیده اند، حرارت درون زمین است که در طول عمر زمین در هسته آن، ذخیره شده است.

در ایران امکان استفاده از منابع انرژی زمین گرمایی به صورت مستقیم در منطق دماوند، سبلان، ماکو، خوی و سهند وجود دارد. پیشروان استفاده از انرژی ژئوترمال ایتالیا، زلاندنو، آمریکا، فرانسه، ژاپن، ایسلند و مجارستان هستند. در سال ۱۹۰۴، نخستین بار در ایتالیا از انرژی زمین گرمایی برای تولید برق استفاده شد و در حال حاضر، میزان تولید برق از انرژی ژئوترمال ۱/۰ درصد کل انرژی جهان است. در سال ۱۹۹۶ کل ظرفیت نصب شده انرژی زمین گرمایی در ۵۲ کشور جهان به ۶۵۰۰ مگاوات برق (Mwe) رسید و جمع برق تولیدی، افزون بر۳۸ هزار گیگاوات ساعت (GWH) شد. امروزه استفاده از این منبع رو به افزایش و علاوه بر مصارف صنعتی و تولید برق برای گرمایش مکان ها و محله های مسکونی نیز کاربرد دارد.

انرژی ژئوترمال یا زمین گرمایی مانند انرژی خورشید، بی پایان است و شامل:

۱) مخازن هیدروترمالی یا آب گرم (تقریبا دو برابر انرژی مخازن نفت جهان)

۲) سنگهای گرم (حدود۶۰۰۰ برابر انرژی مخازن نفت جهان)

۳) مخازن ماگمایی (حدود ۸۰ برابر انرژی مخازن نفت جهان) است.

هم اکنون میزان ذخایر ژئوترمال کره زمین نزدیک به ۱۵ هزار بار بیش از ذخایر شناخته شده نفت است و استفاده از این منبع به راحتی می تواند مشکلات آینده انرژی را به ویژه در حیطه معماری تا حدودی مرتفع سازد.

کاربردهای انرژی ژئوترمال به دو دسته مستقیم و غیر مستقیم ( منطقه ای) تقسیم می گردد:

▪ کاربردهای مستقیم انرژی ژئوترمال (Direct use):

در یک تقسیم بندی کلی استفاده های مستقیم انرژی ژئوترمال شامل موارد ذیل است:

۱) استفاده از چشمه های آب گرم برای استحمام در بیش از ۳۵ کشور که هنوز برای استفاده تجاری نظیر تولید برق و ... توسعه نیافته اند.

۲) استفاده مستقیم از مخازن هیدروترمالی برای فراهم کردن بیش از ۱۱ هزار مگاوات نیرو در بیش از ۴۰ کشور جهان.

۳) سایر استفاده های مستقیم از انرژی ژئوترمال نظیر شیلات، گلخانه ها و گرمایش مستقیم ساختمانها در مناطقی که دارای منابع انرژی ژئوترمال (مخازن هیدروترمالی سنگهای گرم و مخازن ماگمایی) است.

شواهد بسیاری از گذشته وجود دارد که مردم Pompeii خانه های خود را با آب زمین گرمایی گرم می کردند و پیشینه استفاده از انرژی ژئوترمال در فرانسه به بیش از ۶۰۰ سال می رسد. استفاده از چشمه های آب گرم توسط قبایل مائوری زلاندنو برای پخت و پز و سایر مقاصد تا زمانهای کنونی نیز ادامه یافته است. یکی از مهمترین موارد استفاده از انرژی ژئوترمال کاربرد توریستی آن در مناطقی است که در آن چشمه های آب گرم وجود دارد. استحمام در استخرهای آب گرم نظیر آنچه در Mammoth Lakes Hot Creek California همواره در طول تاریخ تجربه شده است. بدون شک ایران نیز به علت قرار گرفتن در کمربند انرژی زمین گرمایی جهان دارای زمینه های بسیار آماده برای استفاده از انرژی حرارتی زمین در ایجاد مراکز توریستی آب گرم و آبدرمانی نظیر منطقه سبلان است. استفاده از انرژی زمین گرمایی در شیلات و کشاورزی امری شایان توجه است. در چندین ایالت آمریکا گلخانه های بسیار بزرگی توسط آب گرم زمین یا انرژی ژئوترمال ساخته و گرم شده اند.

در سان برناردینو (San Bernardina) واقع در جنوب کالیفرنیا، از آب گرم زیرزمینی برای گرم نمودن ساختمان ها در زمستان استفاده می شود. آب گرم از طریق لوله های روکش دار به صدها ساختمان عمومی منتقل می شود. ساختمان شهرداری، پناهگاه حیوانات، خانه سالمندان، آژانسهای املاک، هتل ها و مراکز همایش، بعضی از ساختمانهایی هستند که نظیر گرمایش انستیتو تکنولوژی Oregon توسط گرمای منطقه ای ژئوترمال بدین طریق گرم می شوند. در زندگی کنونی Beppu ژاپن نیز، آب و حرارت ژئوترمال را در ساختمان و کارخانجات استفاده می کنند. این منطقه با داشتن ۴۰۰۰ چشمه آب گرم و تسهیلات استحمام سالانه ۱۲ میلیون توریست جذب می کند. بیشتر ساختمان ها و حتی استخرهای شنا در شهر ریکجاویک به کمک آبهای زمین گرمایی گرم می شوند. در کشور ایسلند حداقل ۲۵ آتشفشان فعال و تعداد زیادی چشمه آب گرم و آبفشان وجود دارد.

در برخی مناطق آب گرم زمین برای گرمایش منفرد خانه ها یا تمام منطقه مسکونی و تجاری استفاده گردیده است. لوله های آب گرم زمین می توانند در زیر پیاده روها و جاده ها برای محافظت از آنها در برابر یخبندان زمستانی نصب گردند نظیر پیاده رو نشان داده شده در Klamath Falls Oregon که یکی از نمونه های بسیار موفق شهر Reykjavik ایسلند است که امروزه ۹۵ درصد از اهالی این شهر صد هزار نفری، انرژی حرارتی و آبگرم منازل خود را از ۱۱۰ چاه حفر شده به دست می آورند. زمانی که گرمایش ساختمان ها همگی توسط سوخت های فسیلی تامین می شده است و Reykjavik به عنوان یکی از پاک ترین شهرهای جهان شناخته شده است. برای مردمانی نظیر ایسلندی های قطب شمال که به مخازن نفت دسترسی ندارند استفاده از نیروی حرارتی ژئوترمال مانند قطرات خونشان مهم بوده و آسایش و گرمایش آنها را تامین می کند.

▪ استفاده های غیرمستقیم و منطقه ای انرژی ژئوترمال (District use)

استفاده های غیرمستقیم و منطقه ای انرژی ژئوترمال پمپاژ گرمای حاصل از گرمای زمین است که امروزه کاربردهای فراوانی یافته است. هر قدر بیشتر به اعماق زمین برویم به میزان گرما افزوده می شود. تقریباًدر سرتاسر سیاره ما، میزان گرما تا عمق ۱۰ فوت یکسان است (بین ۵۰ تا ۶۰ درجه فارنهایت یا ۱۰ تا ۱۶ درجه سانتیگراد).

سیستم پمپ منبع زمین گرمایی، گرمای حاصل از لایه های فوقانی زمین ۱۰ تا ۱۶ درجه سانتیگراد) را از طریق لوله هایی به ساختمان منتقل کرده و داخل انرا گرم یا سرد می کنند.

این پمپ های گرمایش (سیستم های تبدیل حرارتی) تقریبا در هر نقطه از دنیا می توانند مورد استفاده قرار گیرند بدون اینکه به منبع زمین گرمایی مستقیم نیاز باشد.

در زمستان، گرمای حاصل از منابع زمین گرمایی از مبدل گرمایی عبور کرده و هوای گرم را به مراکز اداری و تجاری، و خانه ها منتقل می کند. در تابستان، این فرایند بر عکس است. بدین ترتیب که هوای گرم داخل ساختمان از مبدل گرمایی عبور نموده و به داخل زمین نسبتاً سردتر منتقل می شود.

در خلال تابستان از این گرما می توان برای گرم نمودن آب نیز استفاده کرد.

در ادامه دو نمونه کاربردی از استفاده های غیرمستقیم و منطقه ای انرژی ژئوترمال توسط پمپاژ گرمای حاصل از منابع زیرزمینی عنوان می گردد:

▪ سیستم های خانه سازی Enertia، اسکاندیناوی

شرکت Enertia سیستمی از ساخت و ساز را ارائه می کند در آن جداره ها از جنس دیواره های چوبی قاب بندی شده می باشند. محفظه ای نیز دور تا دور ساختمان را فرا گرفته است.

هوای گرم شده توسط انرژی حرارتی زمین از سطح زیرین به گردش درآمده و در دیواره های حجیم چوبی ذخیره می شود.

این سبک ساختمان سازی بیشتر در کشورهای اسکاندیناوی رایج است و شایان ذکر است که این گونه بناها پایداری بسیاری دارند.

عمل استخراج گرمای مفید در این گونه بناها از طریق ذخایر حرارت زمینی یا هوای بیرونی توسط پمپ گرمایی برقی انجام می شود. (اما نکته قابل ملاحظه در مورد کف حرارتی این ساختمان هاست، زیرا که وقتی پای ما گرم می شود تمام نقاط بدن ما احساس گرما می کند).

● Hummingen، دانمارک، معمار: کن کیو

اقلیم سرد دانمارک مهندسان را بر آن داشت تا برای استفاده از انرژی گرمای عمق زمین ـ خانه مذکور را ـ در زیر زمین بنا کنند و بخشی از حرارت لازم جهت گرمایش فضای داخلی از آن تامین می گردد. بخش دیگر حرارت لازم جهت گرمایش بنا توسط نور خورشید و گرمای ناشی از آن به ساختمان هدایت می شود. سازه این ساختمان بسیار مقاوم است و از سقف آن استفاده های مختلف می شود.
  
 
خبرگزاری فارس
ویرایش و تلخیص:آکاایران

منبع : بخش مقالات علمی آکاایران
برچسب :