ऊर्जा पुनःप्राप्ति
ऊर्जा पुनःप्राप्ति में समग्र प्रणाली के उप-प्रणाली से दूसरे के साथ ऊर्जा हस्तांतरण द्वारा समग्र प्रणाली में ऊर्जा के इनपुट को कम करने की कोई विधि उपस्थित है। ऊर्जा किसी भी उपप्रणाली में किसी भी रूप में हो सकती है, किन्तुअधिकांश ऊर्जा वसूली प्रणालियां थर्मल ऊर्जा को व्यक्त या अव्यक्त गर्मी के रूप में विनिमय करती हैं।
कुछ परिस्थितियों में सक्षम तकनीक का उपयोग, या तो दैनिक तापीय ऊर्जा भंडारण या मौसमी तापीय ऊर्जा भंडारण (स्टेस, जो विरोधी मौसमों के बीच गर्मी या शीत भंडारण की अनुमति देता है), ऊर्जा वसूली को व्यावहारिक बनाने के लिए आवश्यक है। उदाहरण रात के समय गरम करने में सहायता के लिए बफर टैंक में संग्रहीत एयर कंडीशनिंग मशीनरी से निकलने वाली गर्मी है।
सिद्धांत
इस सिद्धांत का सामान्य अनुप्रयोग उन प्रणालियों में होता है जिनमें निकास धारा या अपशिष्ट धारा होती है जिसे सिस्टम से उसके परिवेश में स्थानांतरित किया जाता है। सामग्री के उस प्रवाह (अधिकांशतः गैस ीय या तरल ) में से कुछ ऊर्जा को मेकअप या इनपुट सामग्री प्रवाह में स्थानांतरित किया जा सकता है। यह इनपुट मास फ्लो अधिकांशतः सिस्टम के परिवेश से आता है, जो परिवेश की स्थिति में होने के कारण अपशिष्ट प्रवाह की तुलना में कम तापमान पर होता है। यह तापमान अंतर गर्मी हस्तांतरण और इस प्रकार ऊर्जा हस्तांतरण, या इस स्थितिे में, पुनर्प्राप्ति की अनुमति देता है। थर्मल ऊर्जा को अधिकांशतः तरल या गैसीय अपशिष्ट धाराओं से ताजा मेकअप हवा और इमारतों में पानी के सेवन, जैसे एचवीएसी सिस्टम, या प्रोसेस सिस्टम के लिए पुनर्प्राप्त किया जाता है।
सिस्टम दृष्टिकोण
ऊर्जा की खपत अधिकांश मानवीय गतिविधियों का महत्वपूर्ण हिस्सा है। इस खपत में ऊर्जा रूपांतरण उपस्थित है, उदाहरण के लिए: यांत्रिक ऊर्जा का विद्युत ऊर्जा में रूपांतरण, जो तब कंप्यूटर, प्रकाश, मोटर आदि को शक्ति प्रदान कर सकता है। ऊर्जा। ऊर्जा पुनःप्राप्ति सिस्टम आउटपुट पावर को काटता है और इसे उसी या किसी अन्य प्रक्रिया को इनपुट पावर के रूप में प्रदान करता है।
एक ऊर्जा वसूली प्रणाली ऊर्जा के इस संरक्षण को बंद कर देगी ताकि इनपुट शक्ति को प्रकृति में वापस जाने से रोका जा सके और वांछित कार्य के अन्य रूपों में उपयोग किया जा सके।
उदाहरण
- हीट पुनःप्राप्ति को हीट स्रोतों में लागू किया जाता है जैसे उदा। इस्पात मिल । आस-पास के क्षेत्र में घरों, दुकानों और कार्यालयों को गर्म करने के लिए प्रक्रिया से गर्म ठंडा पानी बेचा जाता है।
- पुनर्योजी ब्रेक लगाना का उपयोग इलेक्ट्रिक कारों, ट्रेनों, भारी क्रेन आदि में किया जाता है, जहां क्षमता बढ़ाने पर खपत की गई ऊर्जा जारी होने पर बिजली आपूर्तिकर्ता को वापस कर दी जाती है।
- एक्टिव प्रेशर रिडक्शन सिस्टम जहां प्रेशर रिडक्शन वाल्व में हीट में परिवर्तन और रिलीज करने के अतिरिक्त प्रेशराइज्ड फ्लुइड फ्लो में डिफरेंशियल प्रेशर को रिकवर किया जाता है।
- ऊर्जा वसूली वेंटिलेशन
- ऊर्जा पुनर्चक्रण
- जल ताप पुनर्चक्रण
- हीट पुनःप्राप्ति वेंटिलेशन
- गर्मी पुनः प्राप्त करने वाला भाप जेनरेटार
- चक्रवात अपशिष्ट ताप इंजन [1]
- हाइड्रोजन टर्बोएक्सपेंडर जनरेटर
- थर्मल डायोड
- थर्मल ऑक्सीडाइज़र
- थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल
- अपशिष्ट गर्मी वसूली इकाइयां
इलेक्ट्रिक टर्बो कंपाउंड (ईटीसी)
इलेक्ट्रिक टर्बो कंपाउंडिंग (ईटीसी) निकास गैसों से अपशिष्ट ऊर्जा को पुनर्प्राप्त करके गैस और डीजल इंजनों की ईंधन दक्षता में सुधार की चुनौती का प्रौद्योगिकी समाधान है।
एसटीईएस
- स्वीडन में फाउंड्री में अपशिष्ट गर्मी को पुनः प्राप्त किया जाता है और देशी बेडरॉक के बड़े द्रव्यमान में संग्रहीत किया जाता है जो 140 हीट एक्सचेंजर सुसज्जित बोरहोल (155 मिमी व्यास) के क्लस्टर द्वारा प्रवेश किया जाता है जो 150 मीटर गहरा होता है। इस स्टोर का उपयोग निकटवर्ती कारखाने को आवश्यकतानुसार महीनों बाद भी गर्म करने के लिए किया जाता है।[2] अल्बर्टा , कनाडा में ड्रेक लैंडिंग सौर समुदाय स्टेस का उपयोग प्राकृतिक गर्मी को पुनर्प्राप्त करने और उपयोग करने के लिए करती है जो अन्यथा बर्बाद हो जाएगी। समुदाय अंतर-मौसमी ताप भंडारण के लिए आधारशिला में बोरहोल के समूह का उपयोग करता है, और यह गैरेज की छतों पर सौर तापीय संग्राहकों से वर्ष भर अंतरिक्ष तापन का 97 प्रतिशत प्राप्त करने में सक्षम बनाता है।[3][4]
- एक सूखे कूलिंग टॉवर के माध्यम से पानी को प्रसारित करके और गहरे जलभृत या बोरहोल क्लस्टर को ठंडा करने के लिए ठंडे सर्दियों के तापमान को पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। बाद में गर्मी एयर कंडीशनिंग के लिए भंडारण से ठंडा हो गया है।[5] 20 से 40 के गुणांक (सीओपी) के साथ, शीतलन की यह विधि पारंपरिक एयर कंडीशनिंग की तुलना में दस गुना अधिक कुशल हो सकती है।[6]
पर्यावरणीय प्रभाव
बड़े उद्योगों और उपयोगिताओं जैसे कॉम्पैक्ट सिस्टम में ऊर्जा की वसूली की बड़ी संभावना है। ऊर्जा संरक्षण के साथ-साथ, विश्व ऊर्जा खपत को नाटकीय रूप से कम करना संभव होना चाहिए। इसका प्रभाव तब होगा:
- कोयला बिजली संयंत्र की संख्या में कमी|कोयले से चलने वाले बिजली संयंत्र
- कम वायुजनित कण, NOx |NOxऔर CO2 - हवा की गुणवत्ता में सुधार
- जलवायु परिवर्तन को धीमा करना या कम करना
- परिवहन पर कम ईंधन बिल
- कच्चे तेल की लंबी उपलब्धता
- उद्योगों और अर्थव्यवस्थाओं के परिवर्तन पर पूरी तरह से शोध नहीं किया गया है
2008 में पुनर्चक्रित ऊर्जा विकास के अध्यक्ष टॉम कास्टेन ने कहा कि हमें लगता है कि हम लगभग 19 से 20 प्रतिशत यू.एस. बिजली गर्मी से बना सकते हैं जिसे वर्तमान में उद्योग द्वारा फेंक दिया जाता है।[7]
2007 के ऊर्जा विभाग के अध्ययन में यू.एस. में 135,000 मेगावाट संयुक्त ताप और बिजली (जो ऊर्जा वसूली का उपयोग करता है) की क्षमता पाई गई।[8] और लॉरेंस बर्कले नेशनल लेबोरेटरी के अध्ययन ने लगभग 64,000 मेगावाट की पहचान की जो औद्योगिक अपशिष्ट ऊर्जा से प्राप्त की जा सकती है, सीएचपी की गिनती नहीं।[9] इन अध्ययनों से पता चलता है कि कुल बिजली क्षमता का लगभग 200,000 मेगावाट, या 20%, यू.एस. में ऊर्जा पुनर्चक्रण से आ सकता है। ऊर्जा पुनर्चक्रण के व्यापक उपयोग से ग्लोबल वार्मिंग उत्सर्जन को अनुमानित 20 प्रतिशत तक कम किया जा सकता है।[10] दरअसल, 2005 तक, अमेरिकी ग्रीनहाउस गैस प्रदूषण का लगभग 42% बिजली के उत्पादन से और 27% गर्मी के उत्पादन से आया था।[11][12]
कुछ क्षेत्रों में वैश्विक ऊर्जा पुनःप्राप्ति कार्यान्वयन के पर्यावरणीय प्रभाव को मापना मुश्किल है। मुख्य बाधाएं हैं:[citation needed]
- निजी घरों के लिए कुशल तकनीकों का अभाव। निजी घरों में हीट पुनःप्राप्ति सिस्टम की दक्षता 30% या उससे कम हो सकती है। थर्मल इन्सुलेशन या बेहतर इमारतों जैसे ऊर्जा संरक्षण का उपयोग करना अधिक यथार्थवादी हो सकता है। कई क्षेत्र मजबूर शीतलन पर अधिक निर्भर हैं और अन्य उपयोगों के लिए उपयोग किए जाने वाले आवासों से गर्मी निकालने की प्रणाली व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं है।
- अप्रभावी बुनियादी ढांचा। विशेष रूप से हीट पुनःप्राप्ति को व्यवहार्य होने के लिए निर्माता से उपभोक्ता तक कम दूरी की आवश्यकता होती है। बड़े उपभोक्ता को निर्माता के पास ले जाना समाधान हो सकता है। इससे अन्य जटिलताएँ हो सकती हैं।
- परिवहन तैयार नहीं है। लगभग 20% ऊर्जा आपूर्ति का उपयोग करने वाले परिवहन क्षेत्र के साथ, अधिकांश ऊर्जा गुरुत्वाकर्षण और घर्षण पर नियंत्रण पाने में खर्च होती है। पुनर्योजी ब्रेकिंग वाली इलेक्ट्रिक कार ऊर्जा वसूली के लिए सबसे अच्छी उम्मीदवार लगती हैं। जहाजों पर पवन प्रणालियों का विकास किया जा रहा है। इस क्षेत्र में एयरलाइन उद्योग पर बहुत कम कार्य ज्ञात है।
यह भी देखें
- कुशल ऊर्जा उपयोग
- उर्जा संरक्षण
- डीडब्लूइइआर
- ऊर्जा भंडारण परियोजनाओं की सूची
- यांत्रिक वाष्प पुनर्संपीड़न
संदर्भ
- ↑ Cyclone Power Technologies Website
- ↑ Andersson, O.; Hägg, M. (2008), "Deliverable 10 – Sweden – Preliminary design of a seasonal heat storage for ITT Flygt, Emmaboda, Sweden", IGEIA – Integration of geothermal energy into industrial applications, pp. 38–56 and 72–76, retrieved 21 April 2013
- ↑ Wong, Bill (June 28, 2011), "Drake Landing Solar Community" Archived 2016-03-04 at the Wayback Machine, IDEA/CDEA District Energy/CHP 2011 Conference, Toronto, pp. 1–30, retrieved 21 April 2013
- ↑ Wong B., Thornton J. (2013). Integrating Solar & Heat Pumps. Renewable Heat Workshop.
- ↑ Paksoy, H.; Stiles, L. (2009), "Aquifer Thermal Energy Cold Storage System at Richard Stockton College" Archived 2014-01-12 at the Wayback Machine, Effstock 2009 (11th International) – Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability, Stockholm.
- ↑ Willemsen, G. 1998. Open-loop geothermal heat pump systems in the USA and aquifer cold storage in the netherlands – similarities and differences. The Second Stockton International Geothermal Conference. March 16 and 17, 1998
- ↑ 'Recycling' Energy Seen Saving Companies Money. By David Schaper. May 22, 2008. Morning Edition. National Public Radio.
- ↑ Bruce Hedman, Energy and Environmental Analysis/USCHPA, "Combined Heat and Power and Heat Recovery as Energy Efficiency Options", Briefing to Senate Renewable Energy Caucus, September 10, 2007, Washington DC.
- ↑ "Clean Energy Technologies: a Preliminary Inventory of the Potential for Electricity Generation, Lawrence Berkley National Laboratory, 4/05" (PDF).
- ↑ "The Energy Information Administration, Existing Capacity by Energy Source, 2006".
- ↑ "Inventory of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sinks". U.S. Environmental Protection Agency. Archived from the original on 2011-12-18.
- ↑ "Emissions of Greenhouse Gases in the United States 2005". U.S. Energy Information Administration.
