தமிழ்

அதிகரித்த ஆற்றல் திறன் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்திற்காக கழிவு வெப்ப மீட்பின் (WHR) கோட்பாடுகள், தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் உலகளாவிய பயன்பாடுகளை ஆராயுங்கள்.

கழிவு வெப்ப மீட்பு கலை: ஒரு நிலையான எதிர்காலத்திற்கான ஆற்றலைப் பயன்படுத்துதல்

நிலைத்தன்மை மற்றும் ஆற்றல் திறனில் பெருகிய முறையில் கவனம் செலுத்தும் உலகில், கழிவு வெப்ப மீட்பு (WHR) என்ற கருத்து குறிப்பிடத்தக்க ஈர்ப்பைப் பெற்று வருகிறது. WHR என்பது தொழில்துறை செயல்முறைகள், மின் உற்பத்தி அல்லது பிற நடவடிக்கைகளின் துணைப் பொருளாக சுற்றுச்சூழலில் வெளியிடப்படும் வெப்பத்தைப் பிடித்து மீண்டும் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்குகிறது. இந்த மீட்கப்பட்ட வெப்பம் பின்னர் மின்சாரம் தயாரித்தல், கட்டிடங்களை சூடாக்குதல் அல்லது பிற தொழில்துறை செயல்முறைகளுக்கு சக்தி அளித்தல் போன்ற பல்வேறு நோக்கங்களுக்காகப் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த வலைப்பதிவு இடுகை WHR-ன் கோட்பாடுகள், தொழில்நுட்பங்கள் மற்றும் உலகளாவிய பயன்பாடுகளை ஆராய்ந்து, தொழில்துறைகளை மாற்றுவதற்கும் மேலும் நிலையான எரிசக்தி எதிர்காலத்திற்கு பங்களிப்பதற்கும் அதன் திறனை ஆராய்கிறது.

கழிவு வெப்பம் என்றால் என்ன?

கழிவு வெப்பம் என்பது ஒரு செயல்முறையின் போது உருவாக்கப்படும் வெப்ப ஆற்றலாகும், அது அந்த செயல்முறையால் நேரடியாகப் பயன்படுத்தப்படாமல், பொதுவாக வளிமண்டலத்தில் அல்லது ஒரு குளிரூட்டும் ஊடகத்தில் (தண்ணீர் போன்றவை) வெளியிடப்படுகிறது. இது பல்வேறு துறைகளில் பரவலான ஒரு நிகழ்வு, இதில் அடங்குவன:

கழிவு வெப்பத்தின் அளவு கணிசமானது. உலகளவில், நுகரப்படும் மொத்த ஆற்றலின் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க சதவீதம் இறுதியில் கழிவு வெப்பமாக இழக்கப்படுகிறது என்று மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. இந்த வீணான ஆற்றலின் ஒரு பகுதியை மீட்பது கூட ஆற்றல் நுகர்வைக் குறைப்பதற்கும், பசுமை இல்ல வாயு உமிழ்வைக் குறைப்பதற்கும், ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் மிகப்பெரிய திறனை வழங்குகிறது.

கழிவு வெப்ப மீட்பின் கோட்பாடுகள்

WHR-ன் அடிப்படைக் கொள்கை வெப்ப இயக்கவியலின் விதிகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஆற்றலை உருவாக்கவோ அழிக்கவோ முடியாது, மாற்ற மட்டுமே முடியும். எனவே, கழிவு வெப்பம் என்பது பயன்படுத்தப்படக்கூடிய மற்றும் மீண்டும் பயன்படுத்தக்கூடிய ஒரு மதிப்புமிக்க ஆற்றல் வளத்தைக் குறிக்கிறது. WHR அமைப்புகளின் செயல்திறன் பல காரணிகளைப் பொறுத்தது:

கழிவு வெப்ப மீட்பு தொழில்நுட்பங்கள்

கழிவு வெப்பத்தை மீட்டுப் பயன்படுத்த பல்வேறு தொழில்நுட்பங்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகள் மற்றும் வெப்பநிலை வரம்புகளுக்கு ஏற்றது. மிகவும் பொதுவான சில இங்கே:

வெப்பப் பரிமாற்றிகள்

வெப்பப் பரிமாற்றிகள் மிகவும் அடிப்படையான மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் WHR தொழில்நுட்பமாகும். அவை ஒரு திரவத்திலிருந்து மற்றொரு திரவத்திற்கு நேரடி கலவையின்றி வெப்பத்தை மாற்றுகின்றன. பொதுவான வகைகளில் அடங்குவன:

உதாரணம்: ஒரு எஃகு ஆலை அதன் உலைகளின் வெளியேற்ற வாயுக்களிலிருந்து வெப்பத்தை மீட்டு, எரிப்புக்கான உள்வரும் காற்றை முன்கூட்டியே சூடாக்க ஒரு ஷெல் மற்றும் குழாய் வெப்பப் பரிமாற்றியைப் பயன்படுத்துகிறது, இது எரிபொருள் நுகர்வைக் குறைக்கிறது.

ஆர்கானிக் ரேங்கின் சுழற்சி (ORC)

ORC அமைப்புகள் குறைந்த முதல் நடுத்தர வெப்பநிலை மூலங்களிலிருந்து (80°C முதல் 350°C வரை) வெப்பத்தை மீட்பதற்கு மிகவும் பொருத்தமானவை. அவை மின்சாரத்தை உருவாக்க தண்ணீரை விட குறைந்த கொதிநிலை கொண்ட ஒரு கரிம திரவத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. கரிம திரவம் கழிவு வெப்பத்தால் ஆவியாக்கப்பட்டு, ஒரு ஜெனரேட்டருடன் இணைக்கப்பட்ட ஒரு விசையாழியை இயக்குகிறது.

உதாரணம்: ஐஸ்லாந்தில் உள்ள ஒரு புவிவெப்ப மின் நிலையம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலை புவிவெப்ப வளங்களிலிருந்து மின்சாரத்தை உருவாக்க ORC தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. புவிவெப்ப மூலத்திலிருந்து வரும் சூடான நீர் ஒரு கரிம திரவத்தை ஆவியாக்கி, மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்ய ஒரு விசையாழியை இயக்குகிறது.

வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்கள்

வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்கள் குறைந்த வெப்பநிலை மூலத்திலிருந்து உயர் வெப்பநிலை மூழ்கிக்கு வெப்பத்தை மாற்றுகின்றன. அவை செயல்பட ஆற்றல் தேவைப்பட்டாலும், குறைந்த தர கழிவு வெப்பத்தை பயன்படுத்தக்கூடிய வெப்பநிலைக்கு திறம்பட மேம்படுத்தலாம். வெப்ப விசையியக்கக் குழாய்கள் சூடாக்குதல் மற்றும் குளிரூட்டல் பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம்.

உதாரணம்: ஸ்வீடனில் உள்ள ஒரு மாவட்ட வெப்பமாக்கல் அமைப்பு ஒரு கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு நிலையத்திலிருந்து கழிவு வெப்பத்தை மீட்டு அருகிலுள்ள குடியிருப்பு கட்டிடங்களுக்கு வெப்பத்தை வழங்க ஒரு பெரிய அளவிலான வெப்ப விசையியக்கக் குழாயைப் பயன்படுத்துகிறது.

இணை உற்பத்தி (ஒருங்கிணைந்த வெப்பம் மற்றும் சக்தி - CHP)

இணை உற்பத்தி என்பது ஒரே எரிபொருள் மூலத்திலிருந்து ஒரே நேரத்தில் மின்சாரம் மற்றும் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்வதை உள்ளடக்குகிறது. CHP அமைப்புகள் மிகவும் திறமையானவை, ஏனெனில் அவை உருவாக்கப்பட்ட மின்சாரம் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறையின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் கழிவு வெப்பம் இரண்டையும் பயன்படுத்துகின்றன. CHP அமைப்புகள் பெரும்பாலும் தொழில்துறை வசதிகள், மருத்துவமனைகள் மற்றும் பல்கலைக்கழகங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

உதாரணம்: கனடாவில் உள்ள ஒரு பல்கலைக்கழக வளாகம் ஒரு CHP அமைப்பை இயக்குகிறது, இது இயற்கை எரிவாயுவைப் பயன்படுத்தி மின்சாரத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் வளாக கட்டிடங்களுக்கு வெப்பம் மற்றும் குளிரூட்டலை வழங்க கழிவு வெப்பத்தைப் பிடிக்கிறது. இது பல்கலைக்கழகத்தின் மின்சாரக் கட்டத்தின் மீதான சார்பைக் குறைத்து அதன் கார்பன் தடம் குறைக்கிறது.

வெப்பமின் ஜெனரேட்டர்கள் (TEGs)

TEG-கள் சீபெக் விளைவைப் பயன்படுத்தி வெப்பத்தை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. TEG-கள் மற்ற WHR தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த செயல்திறனைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை கச்சிதமானவை, நம்பகமானவை மற்றும் தொலைதூர அல்லது சிறிய அளவிலான பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படலாம். வெளியேற்ற அமைப்புகள் அல்லது உயர்-வெப்பநிலை தொழில்துறை செயல்முறைகளிலிருந்து கழிவு வெப்பத்தை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்றுவதற்கு அவை குறிப்பாக பொருத்தமானவை.

உதாரணம்: சில வாகன உற்பத்தியாளர்கள் வாகன வெளியேற்ற அமைப்புகளிலிருந்து கழிவு வெப்பத்தை மீட்டு, துணை அமைப்புகளுக்கு சக்தி அளிக்க மின்சாரத்தை உருவாக்க TEG-களின் பயன்பாட்டை ஆராய்ந்து வருகின்றனர், இது எரிபொருள் திறனை மேம்படுத்துகிறது.

பிற தொழில்நுட்பங்கள்

பிற WHR தொழில்நுட்பங்களில் அடங்குவன:

கழிவு வெப்ப மீட்பின் உலகளாவிய பயன்பாடுகள்

WHR தொழில்நுட்பங்கள் உலகெங்கிலும் உள்ள பலதரப்பட்ட தொழில்கள் மற்றும் பிராந்தியங்களில் செயல்படுத்தப்படுகின்றன.

கழிவு வெப்ப மீட்பின் நன்மைகள்

WHR-ன் நன்மைகள் பல மற்றும் தொலைநோக்குடையவை:

சவால்கள் மற்றும் வாய்ப்புகள்

WHR குறிப்பிடத்தக்க திறனை வழங்கினாலும், அதன் பரவலான தத்தெடுப்புக்கு சவால்களும் உள்ளன:

இருப்பினும், இந்த சவால்களை இதன் மூலம் दूर செய்யலாம்:

கழிவு வெப்ப மீட்பின் எதிர்காலம்

WHR-ன் எதிர்காலம் நம்பிக்கைக்குரியது. ஆற்றல் விலைகள் தொடர்ந்து அதிகரித்து, காலநிலை மாற்றம் குறித்த கவலைகள் தீவிரமடையும் போது, WHR தொழில்நுட்பங்களுக்கான தேவை கணிசமாக வளரும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. பல போக்குகள் WHR-ன் எதிர்காலத்தை வடிவமைக்கின்றன:

முடிவுரை

கழிவு வெப்ப மீட்பு ஆற்றல் திறனை மேம்படுத்துவதற்கும், பசுமை இல்ல வாயு உமிழ்வைக் குறைப்பதற்கும், மேலும் நிலையான ஆற்றல் எதிர்காலத்தை உருவாக்குவதற்கும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க வாய்ப்பைக் குறிக்கிறது. தற்போது வீணடிக்கப்படும் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், புதைபடிவ எரிபொருட்களின் மீதான நமது சார்பைக் குறைக்கவும், ஆற்றல் செலவுகளைக் குறைக்கவும், சுற்றுச்சூழலை மேம்படுத்தவும் முடியும். சவால்கள் இருந்தாலும், தற்போதைய தொழில்நுட்ப முன்னேற்றங்கள், ஆதரவான அரசாங்கக் கொள்கைகள் மற்றும் அதிகரித்த பொது விழிப்புணர்வு ஆகியவை பலதரப்பட்ட தொழில்கள் மற்றும் துறைகளில் WHR தொழில்நுட்பங்களை பரவலாகப் பின்பற்றுவதற்கான வழியை வகுக்கின்றன. கழிவு வெப்ப மீட்பு கலையைத் தழுவுவது ஒரு சுற்றுச்சூழல் கட்டாயம் மட்டுமல்ல; இது வணிகங்கள், சமூகங்கள் மற்றும் முழு கிரகத்திற்கும் பயனளிக்கக்கூடிய ஒரு புத்திசாலித்தனமான பொருளாதார உத்தியாகும். நாம் ஒரு நிலையான உலகத்திற்காக பாடுபடும்போது, கழிவு வெப்ப மீட்பு நமது ஆற்றல் நிலப்பரப்பை வடிவமைப்பதில் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி ஒரு முக்கிய பங்கைக் கொண்டிருக்கும்.