دراسة نظرية للطاقة الحرارية الجوفية كحل تدفئة مستدامة لمدرسة "جارف" الابتدائية
الكلمات المفتاحية:
الطاقة المتجددة، نظام التدفئة الأخضر، استخدام الطاقة البديلةالملخص
تبحث هذه الدراسة النظرية في مورد الطاقة الحرارية الأرضية (طاقة باطن الأرض) كمصدر طاقة متجددة مستدامة صديقة للبيئة ومصدر من مصادر الطاقة الحرارية لاستخدامها في الممارسة المنزلية. توضح هذه الورقة البحثية طرق ومبادئ تشغيل الطاقة الحرارية الأرضية من بئر جارف التي من ينتج طاقة حرارية لاستخدامها في نظام التدفئة في مدرسة جارف الابتدائية في فصل الشتاء شديد البرودة؛ بالإضافة إلى تحليل طرق استخدام هذه الطاقة. هذا يسمح بتنفيذ المشروع المقترح في مجال التدفئة المنزلية بالطاقة الحرارية الأرضية المستدامة ويعرض فوائد استخدام الطاقة الحرارية الأرضية في هذا التطبيق. يستند هذا العمل بشكل أساسي على بيانات الآبار الساخنة الحقيقية التي تم قياسها على فوهة البئر في منطقة جارف مثل درجة الحرارة (70 درجة مئوية) ومعدل التدفق الكتلي (2.5 كيلوجرام لكل ثانية) ومواصفات البئر، والتي لديها القدرة على السماح بإجراء دراسة نظرية محلية لاستخدام أنظمة التدفئة الحرارية الأرضية للمدرسة الابتدائية القريبة للبئر. علاوة على ذلك، يعتمد العمل أيضًا على بعض الحسابات الخاصة بفقدان الحرارة وفحص النسيج الحالي المساهم في المبنى المستهدف من حيث كفاءة العزل الحراري. تُظهر نتائج هذه الحسابات أن نوافذ المدرسة وأبوابها تتسبب في فقدان معظم الحرارة داخل النظام بنسبة 71%. وهذا يتطلب المزيد من الدراسة مثل استبدال زجاج النوافذ الحالية بنوافذ زجاجية مزدوجة. كما تم حساب المقاومة الحرارية لخط الأنابيب لكل متر والتي تبين أنها 0.25 واط م-1. ومع ذلك، عندما يتدفق الماء الساخن في خط الأنابيب، يتبين أن فقدان الحرارة يبلغ 6.825 واط م-1. وتبلغ كمية الحرارة المنقولة من خلال الإشعاع للمنطقة بأكملها 242 واط. في النهاية، ستتيح هذه الممارسة لمؤلفي الدراسة الحالية التوصل إلى استنتاجات حول إمكانية تقديم مثل هذه التقنية في المنطقة المستهدفة. في نهاية هذه الورقة البحثية، يتم تقديم الاستنتاجات المحورية المبنية على نتائج الدراسة بوضوح.
المراجع
Gerbelová Hana, Amanda Spisto & Sergio Giaccaria, 2020. "Regional Energy Transition: An Analytical Approach Applied to the Slovakian Coal Region," Energies, MDPI, vol. 14(1), pages 1-24, December.
Kashif Md, Gohar Deshmukh, Mohd Sameeroddin, Daud Abdul, Mohammed Abdul Sattar , 2023, Renewable energy in the 21st century: A review, Volume 80, Part 3, 2023, Pages 1756-1759 sciencedirect.
https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.05.501
Lund, J., & Tóth, Anikó N.. (2020). Direct utilization of geothermal energy 2020 worldwide review of Geothermic.
http://doi.org/10.1016/j.geothermics.2020.101915
Rahman Farrok, Haque Rahman, Abidur., Farrok, Omar., & Haque, M. (2022). Environmental impact of renewable energy source based electrical power plants: Solar, wind, hydroelectric, biomass, geothermal, tidal, ocean, and osmotic. Renewable and Sustainable Energy Reviews.
http://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112279
Salem Mohamed, Khaled M. Sultan And Elfaitori Ibrahim, 2023, Numerical Study Of Thermal Behavior Of Concrete Bricks Used In Libya Using Ansys Software, Journal of Engineering Research, University of Tripoli, issue 36, September 2023.
Sayed, E., Wilberforce E., , Elsaid T., , Khaled., Rabaia, Malek Kamal Hussien., Abdelkareem, M.., Chae, K.., and Olabi, A., (2020). A critical review on environmental impacts of renewable energy systems and mitigation strategies: Wind, hydro, biomass and geothermal. The Science of the total environment, 766, 144505.
http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.144505
Vera, Y. E. García., Dufo-López, R.., and Bernal-Agustín, J.. (2019), Energy Management in Microgrids with Renewable Energy Sources: A Literature Review. Applied Sciences.
http://doi.org/10.3390/app9183854
Vorsatz D Ürge, Herrero ST., 2012, Building synergies between climate change mitigation and energy poverty alleviation- Energy policy, 2012 – Elsevier.
Wang Deming, 2022, Heat Loss Along The Pipeline And Its Control Measures, SN Applied Sciences, Springer Nature Journal, December 2022.
https://doi.org/10.1007/s42452-022-05226-2
Wang Jia, Haibo Jia, Hui Wang 2012, Advanced materials research, 2012.
Weather spark website https://weatherspark.com, accessed June - 2024.
Yang S (2006), Heat Transfer, 2nd Edition. Higher Education Press, 2006, Beijing.
