دراسة نظرية للطاقة الحرارية الجوفية كحل تدفئة مستدامة لمدرسة

Abstract

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.