2. Desalination processes, operatio

2. Desalination processes, operation principles, and renewable
energy application
Desalination is a process that separates dissolved solids (mostly
salts) from a saline water source to produce fresh water driven by
an evaporative process (thermal desalination) or a mechanical
filtration (membrane separation) process [2,9]. Thermal desalination
is based on the principle of evaporation of freshwater in the
form of pure water vapors from the saline water and condensation
of the same on a cold surface to produce nearly pure water free of
dissolved solids. Membrane processes employ a physical barrier
(membrane) which allows the water molecules to pass through, to
produce permeate with considerably low concentration of dissolved
solids. Thermal processes require large quantities of heat
energy to evaporate pure water, and membrane processes require
high quality electrical energy to apply the mechanical pressure on
the membrane to cause separation.
Thermal desalination technologies include solar distillation
(SD) such as solar stills and active and passive solar desalination
systems; multi-effect evaporation/distillation (MED); multi-stage
flash distillation (MSF); thermal vapor compression (TVC) and
mechanical vapor compression (MVC). Membrane processes
include electrodialysis (ED) and reverse osmosis (RO). Other processes
that involve a combination of the two principles in a single
unit or in sequential steps to produce pure or potable water
include membrane distillation (MD) and reverse osmosis combined
with MSF or MED processes [2]. The principles of operation
for various desalination technologies were discussed elsewhere
[2,9,10].
2.1. Energy requirements for desalination processes
Energy requirements for desalination vary from process to
process. Thermal desalination processes require both thermal and
electrical energy for evaporation, process hydraulic flow and transport of the feed and product water. Membrane desalination
processes require electrical energy to supply the mechanical
energy for membrane separation and pretreatment and pumping
in and distribution out of the plant. Fig. 2 shows the specific
energy consumption for thermal and membrane desalination
processes in terms of kJ of energy required for producing one unit
of freshwater in kilograms [9–12]. It can be noticed that the MSF
process has the highest specific energy consumption while the
seawater reverse osmosis (SWRO) process has the lowest specific
energy consumption followed by multi-effect distillation technology.
For this reason and due to its inherent simplicity, the
SWRO process is a preferred desalination method for both brackish
and seawater desalination around the world. However, when
large quantities of cheap or low-cost thermal energy sources are
expected as in the case of power plants, thermal desalination is
favorable to develop cogeneration plants where thermal energy
demands for desalination can be supplied without additional
energy costs except for the mechanical energy requirements [13–
18]. Thermal desalination is also preferred in locations with high
TDS (total dissolved solids) saline waters with seasonal issues
which make pretreatment process a challenge for reverse osmosis
process [19]. Multi-effect desalination technology is beneficial
with low to high thermal energy utilization and a higher thermodynamic
efficiency within the system.
Table 1 shows the equivalent electrical energy requirements for
desalination processes expressed in kWh/m3 of freshwater production
[9]. From this table, it can be inferred that membrane
processes require higher electrical energy for freshwater production
with and without energy recovery options. It should also be
noted that electrical energy is a prime (highest form) quality
energy that could probably be used for other high value beneficial
uses such as air-conditioning and other processes that produce
high value products. At the same time, for thermal processes, the
availability of steam is important whether it is produced solely for
desalination purpose or in conjunction with power production 2.2. Renewable energy powered desalination
Potential renewable energy-desalination technology combinations
are shown in Fig. 3. The renewable energy sources (RES)
should be integrated with the relevant desalination technology
that has the best capability to utilize available energy in the most
efficient manner [20,21]. Some renewable energy source dependent
desalination technologies must be placed together on same
site (co-location) and some do not have this requirement [2].
Accordingly, the following thermal desalination-renewable energy
combinations require colocation (located on same site): wind–
shaft–MVC; solar thermal–TVC; solar thermal–MSF; solar thermal–MED;
solar thermal–SD; geothermal–TVC; geothermal–MSF
or MED. The other electricity-driven combinations that do not
require co-location are: (a) wind–MVC; (b) wind–RO; (c) solar PV–
RO; (d) solar PV–MVC; (e) geothermal–MVC; and (f) geothermal–
RO. Geothermal energy sources are unique in their applications
due to their physical and chemical characteristics. These can be
employed both in membrane and thermal desalination processes
dependent on the location, geothermal water physical and chemical
characteristics. Details are discussed in later sections
3. Geothermal energy utilization around the world
Geothermal source can be utilized for various direct uses
including bathing and swimming, cooling and snow melting,
agricultural drying, aquaculture pond heating, greenhouse heating,
space heating, industrial process heat and use, geothermal
heat pumps, and power generation. Worldwide geothermal utilization
(direct use) trend for various applications between 1995
and 2015 is shown in Fig.4 (data taken from [22]). It can be noted
that geothermal heat pump application is increasing consistently
over the years. Other significant uses include bathing and swimming
and space heating. Countries with largest installed capacities
are USA, China, Sweden, Norway and Germany, accounting for
about 63% of the installed capacity and the five countries with the
largest annual energy use were: China, USA, Sweden, Turkey and
Japan, accounting for 55% of the world use. Based on geothermal
utilization per land area, the top countries can be listed as Netherlands,
Switzerland, Iceland, Norway and Sweden (TJ/area). Based
on the population, the top countries include Iceland, Norway,
Sweden, Denmark and Switzerland (TJ/population). The largest
increases in geothermal energy use (TJ/yr) over the past five years
are in the United Kingdom, Netherlands, Korea (Republic), Norway
and Iceland; and the largest increases in installed capacity (MWt)
are in the United Kingdom, Korea (Republic), Ireland, Spain and
Netherlands, due mostly to the increased use of geothermal heat
pumps [23]. Acknowledging wide applications of geothermal
sources, this review article will focus on the feasibility of geothermal
energy based desalination for fresh water production. The
following sections discuss the rationale, critical features, feasibility studies, and global potential for geothermal desalination in the
near future.
4. Why geothermal desalination?
There are several benefits associated with the use of geothermal
sources for various domestic and industrial applications.
Geothermal energy is a proven and well-established commercial
technology for electricity production, district heating and cooling
and industrial process applications. Geothermal energy can be
used for desalination due to following advantages [9,24–27]:
i) Geothermal energy sources have a high capacity factor which
provides a stable and reliable heat supply ensuring stability of
thermal desalination as well as reverse osmosis processes.
Capacity factor is defined as the resource availability both in
terms of quantity and quality (over a period of application)
ii) Geothermal production technology (extraction of hot water
from underground aquifers) is mature. It is unaffected by the
seasonal changes and weather fluctuations.
iii) Typical geothermal source temperatures are in the range of
70–90 °C in most parts of the world, which are ideal for lowtemperature
MED desalination. High grade sources above
100 °C can be used for power generation and other process
heat applications.
iv) Geothermal desalination is cost-effective, and simultaneous
power and water production is possible.
v) Geothermal desalination is environmentally friendly because
it is the only renewable energy used in the process with no
emissions of air pollutants and greenhouse gasses related to
fossil fuels.
vi) Geothermal desalination saves imported fossil fuels which can
be used for other purposes improving local energy security
and environmental sustainability.
vii) Geothermal sources have relatively lower surface area or land
requirements per unit (MW) of all renewable energy sources
(for example: 20 MWth¼10 m 10 m well size) and energy
demand can be matched from smallest to the largest energyconsuming
utilities.
4.1. Capacity factor
Unlike the other renewable sources, geothermal sources can be
relied upon for their availability both in quantity and quality.
Geothermal energy can be considered inexhaustible if it can be
operated in a closed loop configuration. Geothermal sources vary
in temperatures providing flexibility for various process applications.
These applications may include integrated configurations to
provide additional benefits while supporting desalination process.
Additional benefits could be air-conditioning, district heating,
process heating and cooling applications. Another important factor
of the geothermal sources is the capacity factor which is related to
the availability of an energy source in both quantity and quality. It
refers to the ratio of actual energy generated by a system to the
available energy source. Capacity factor is an important variable to
be considered for scalability and operation of a technology. When

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2. กระบวนการ desalination หลักการดำเนินงาน และทดแทนโปรแกรมประยุกต์พลังงานDesalination เป็นกระบวนการที่แยกส่วนยุบของแข็ง (เป็นส่วนใหญ่salts) จากแหล่งผลิตน้ำจืดจากน้ำเกลือกระบวนการทำลม (desalination ร้อน) หรือเครื่องกลกระบวนการกรอง (แยกเยื่อ) [2,9] ความร้อน desalinationตามหลักการของการระเหยของน้ำจืดในการรูปแบบของไอระเหยน้ำบริสุทธิ์จากน้ำเกลือและมีหยดน้ำเกาะเดียวกันบนพื้นผิวเย็นจะผลิตน้ำบริสุทธิ์เกือบฟรีของแข็งที่ละลาย กระบวนการเมมเบรนใช้อุปสรรคทางกายภาพ(เยื่อ) ซึ่งทำให้โมเลกุลของน้ำผ่าน การผลิต permeate กับความเข้มข้นที่ต่ำมากของส่วนยุบของแข็ง กระบวนการความร้อนต้องใช้ความร้อนจำนวนมากต้องการพลังงานเพื่อระเหยน้ำบริสุทธิ์ และกระบวนการเมมเบรนคุณภาพพลังงานไฟฟ้าใช้แรงดันทางกลการเมมเบรนทำแยกเทคโนโลยีความร้อน desalination รวมกลั่นพลังงานแสงอาทิตย์(SD) ฟังก์ชั่นแสงและ active และ passive desalination พลังงานแสงอาทิตย์ระบบ ผลหลายระเหย/กลั่น (MED); หลายขั้นตอนแฟลชกลั่น (MSF); ไอความร้อนรวม (TVC) และเครื่องจักรกลไอน้ำรวม (โรงแรมเอ็มวีซี) กระบวนการเมมเบรนรวม electrodialysis (ED) และกลับ osmosis (RO) กระบวนการอื่น ๆที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของสองหลักในครั้งเดียวหน่วยหรือลำดับขั้นตอนการผลิตน้ำบริสุทธิ์ หรือใช้รวมกลั่นเมมเบรน (MD) และสารกรองน้ำรวมMSF หรือ MED กระบวนการ [2] หลักการของการดำเนินงานสำหรับ desalination ต่างๆ เทคโนโลยีได้กล่าวถึงอื่น ๆ[2,9,10]2.1 การข้อกำหนดพลังงานสำหรับกระบวนการ desalinationความต้องการพลังงานสำหรับ desalination แตกต่างไปจากกระบวนการกระบวนการ กระบวนการความร้อน desalination ต้องใช้ทั้งความร้อน และน้ำพลังงานไฟฟ้าสำหรับการระเหย การไหลไฮดรอลิก และขนส่งอาหารและผลิตภัณฑ์ เมมเบรน desalinationกระบวนต้องการพลังงานไฟฟ้าเครื่องกลการจัดหาพลังงานในการแยกเยื่อ และ pretreatment และปั๊มน้ำใน และกระจายออกจากโรงงาน Fig. 2 แสดงเฉพาะการใช้พลังงานสำหรับ desalination ร้อนและเมมเบรนกระบวนการในแง่ของพลังงานที่จำเป็นสำหรับการผลิตหนึ่งหน่วย kJของปลาเป็นกิโลกรัม [9-12] สามารถสังเกตเห็นที่ MSFกระบวนการมีการใช้พลังงานเฉพาะสูงที่สุดในขณะนี้กระบวนการออสโมซิสผันกลับ (SWRO) ทะเลมีเฉพาะห้องพักตาม ด้วยเทคโนโลยีกลั่นผลหลายปริมาณพลังงานด้วยเหตุนี้ และเนื่อง จากความเรียบ ง่ายโดยธรรมชาติ การกระบวนการ SWRO เป็นวิธีต้อง desalination ทั้งกร่อยและ desalination ทะเลทั่วโลก อย่างไรก็ตาม เมื่อมีแหล่งพลังงานความร้อนราคาถูก หรือ ราคาต่ำปริมาณมากคาดว่าในกรณีของโรงไฟฟ้า ความร้อน desalination เป็นควรพัฒนาศักยภาพพืชความร้อนพลังงานความต้องการสำหรับ desalination สามารถจัดหาได้โดยไม่ต้องเพิ่มเติมต้นทุนพลังงานยกเว้นความต้องการพลังงานกล [13-18] . ยังต้องการความร้อน desalination ในสถานที่ที่มีสูง(ของแข็งละลายทั้งหมด) TDS saline น้ำ มีปัญหาตามฤดูกาลซึ่งทำให้กระบวนการ pretreatment ท้าทายสำหรับออสโมซิสผันกลับกระบวนการ [19] ผลหลาย desalination เทคโนโลยีจะเป็นประโยชน์มีการใช้ประโยชน์พลังงานความร้อนสูงและความสูงต่ำทางอุณหพลศาสตร์ประสิทธิภาพภายในระบบตารางที่ 1 แสดงความต้องการพลังงานไฟฟ้าเทียบเท่าสำหรับกระบวน desalination แสดง ไม่/m3 ผลิตปลา[9] ได้จากตารางนี้ สามารถสรุปว่าเมมเบรนกระบวนต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงสำหรับผลิตปลามี และไม่ มีตัวเลือกการกู้คืนพลังงาน นอกจากนี้ยังควรตั้งข้อสังเกตว่า พลังงานไฟฟ้าคุณภาพนายก (สูงสุดแบบฟอร์ม)พลังงานที่อาจใช้เป็นประโยชน์มากสูงใช้เครื่องปรับอากาศและกระบวนการอื่น ๆ ที่ผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง ในเวลาเดียวกัน สำหรับกระบวนการความร้อน การของไอน้ำมีความสำคัญว่าจะทำการผลิตเพียงวัตถุประสงค์ desalination หรือร่วมกับการผลิตพลังงาน 2.2 Desalination ขับเคลื่อนพลังงานทดแทนชุดเทคโนโลยี desalination พลังงานทดแทนอาจเกิดขึ้นมีแสดงใน Fig. 3 แหล่งพลังงานหมุนเวียน (RES)ควรรวมเข้ากับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง desalinationที่มีความสามารถดีที่สุดใช้พลังงานพร้อมใช้งานในสุดมีประสิทธิภาพอย่าง [20,21] บางแหล่งพลังงานทดแทนขึ้นต้องวาง desalination เทคโนโลยีเข้าด้วยกันในที่เดียวกันไซต์ (สถาน) และบางส่วนมีความต้องการนี้ [2]ดังนั้น ต่อไปนี้ร้อน desalination ทดแทนพลังงานชุดต้องใช้ colocation (อยู่ในสถานที่เดียวกัน): ลม-เพลาโรงแรมเอ็มวีซี ความร้อนแสงอาทิตย์-TVC ความร้อนแสงอาทิตย์ – MSF ความร้อนแสงอาทิตย์ – MEDความร้อนแสงอาทิตย์ – SD ความร้อนใต้พิภพ-TVC ความร้อนใต้พิภพ-MSFหรือ MED อื่น ๆ ขับเคลื่อนไฟฟ้าชุดที่ไม่ต้องมีสถาน: (a) ลม – โรงแรมเอ็มวีซี (ข) ลม – RO (ค) พลังงานแสงอาทิตย์ PV –RO (d) แสงอาทิตย์ – โรงแรมเอ็มวีซี (จ) ความร้อนใต้พิภพ – โรงแรมเอ็มวีซี (f) และความร้อนใต้พิภพ –แหล่งพลังงาน RO. Geothermal ไม่ซ้ำกันในโปรแกรมประยุกต์ของตนเนื่องจากลักษณะทางกายภาพ และทางเคมี สิ่งเหล่านี้สามารถลูกจ้างทั้ง ในเมมเบรนและกระบวนการความร้อน desalinationขึ้นอยู่กับตำแหน่ง ความร้อนใต้พิภพน้ำทางกายภาพ และเคมีลักษณะการ รายละเอียดจะกล่าวถึงในส่วนต่อไป 3. การใช้ประโยชน์ความร้อนใต้พิภพพลังงานทั่วโลกแหล่งความร้อนใต้พิภพสามารถนำไปใช้ประโยชน์สำหรับการใช้ต่าง ๆ โดยตรงอาบน้ำ และสระว่ายน้ำ ทำความเย็นและหิมะที่ละลายเกษตรแห้ง ความร้อนบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ความร้อน เรือนกระจกพื้นที่การทำความร้อน ความร้อนในกระบวนการอุตสาหกรรม และ ใช้ ความร้อนใต้พิภพปั๊มความร้อน และไฟฟ้า ใช้ความร้อนใต้พิภพทั่วโลกแนวโน้ม (ใช้โดยตรง) สำหรับโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ ระหว่าง 1995และ 2015 จะแสดงใน Fig.4 (ข้อมูลจาก [22]) สามารถสังเกตใช้ปั๊มความร้อนใต้พิภพที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องปี การใช้งานอื่น ๆ อย่างมีนัยสำคัญรวม และว่ายน้ำและพื้นที่ที่ความร้อน ประเทศที่ มีกำลังการผลิตติดตั้งที่ใหญ่ที่สุดมีสหรัฐอเมริกา จีน สวีเดน นอร์เวย์ และ เยอรมนี การบัญชีสำหรับประมาณ 63% ของกำลังการผลิตติดตั้งและประเทศที่ 5 มีการมีการใช้พลังงานประจำปีที่ใหญ่ที่สุด: จีน สหรัฐอเมริกา สวีเดน ตุรกี และญี่ปุ่น บัญชี 55% ของการใช้โลก ขึ้นอยู่กับความร้อนใต้พิภพใช้ประโยชน์ต่อพื้นที่ โรงแรมยอดนิยมในประเทศที่สามารถแสดงเป็นประเทศเนเธอร์แลนด์สวิตเซอร์แลนด์ ไอซ์แลนด์ นอร์เวย์ และสวีเดน (TJ/พื้นที่) ตามประชากร โรงแรมยอดนิยมในประเทศรวมถึงประเทศไอซ์แลนด์ นอร์เวย์สวีเดน เดนมาร์ก และสวิตเซอร์แลนด์ (TJ/ประชากร) ใหญ่ที่สุดเพิ่มการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ (TJ/ปี) 5 ปีผ่านมาในสหราชอาณาจักร เนเธอร์แลนด์ เกาหลี (สาธารณรัฐ), นอร์เวย์และ ไอซ์แลนด์ และเพิ่มกำลังการผลิตติดตั้ง (MWt) ใหญ่ที่สุดในสหราชอาณาจักร เกาหลี (สาธารณรัฐ), ไอร์แลนด์ สเปน และประเทศเนเธอร์แลนด์ ครบกำหนดส่วนใหญ่จะใช้การเพิ่มขึ้นของความร้อนใต้พิภพปั๊ม [23] ขอบคุณมากมายใช้ความร้อนใต้พิภพแหล่งที่มา บทความการตรวจสอบนี้จะเน้นความเป็นไปได้ของความร้อนใต้พิภพพลังงานตาม desalination สำหรับผลิตน้ำ ที่ส่วนต่อไปนี้อธิบายเหตุผล คุณสมบัติสำคัญ การศึกษาความเป็นไป และ desalination ใต้พิภพในโอกาสโลกนี้อนาคตอันใกล้4. ทำไม desalination ใต้พิภพมีประโยชน์หลายประการที่เกี่ยวข้องกับการใช้ความร้อนใต้พิภพแหล่งที่มาสำหรับใช้งานภายในประเทศ และอุตสาหกรรมต่าง ๆพลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นพาณิชย์พิสูจน์ และดีขึ้นเทคโนโลยีสำหรับการผลิตไฟฟ้า เขตร้อน และเย็นและงานอุตสาหกรรม พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถใช้สำหรับ desalination เนื่องจากข้อดีดังต่อไปนี้ [9,24-27]:i) แหล่งพลังงานความร้อนใต้พิภพมีสูงการผลิตปัจจัยที่มีอุปทานกับความร้อนที่มีเสถียรภาพ และเชื่อถือได้มั่นใจเสถียรภาพของความร้อน desalination ตลอดจนกระบวนการออสโมซิสผันกลับสัดส่วนกำลังการผลิตถูกกำหนดให้เป็นทรัพยากรทั้งในเงื่อนไขของปริมาณและคุณภาพ (ช่วงระยะเวลาของโปรแกรมประยุกต์)ii) เทคโนโลยีการผลิตความร้อนใต้พิภพ (แยกน้ำร้อนจากใต้ดิน aquifers) เป็นผู้ใหญ่แล้ว ได้รับผลกระทบโดยการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและความผันผวนของสภาพอากาศiii) แหล่งความร้อนใต้พิภพโดยทั่วไปอุณหภูมิอยู่ในช่วงของ70 – 90 ° C ในส่วนใหญ่ของโลก ซึ่งเหมาะสำหรับ lowtemperatureMED desalination เกรดสูงแหล่งข้างต้น100 ° C ใช้พลังงานไฟฟ้าและกระบวนการอื่น ๆใช้งานความร้อนiv) desalination ความร้อนใต้พิภพ มาคุ้มค่า พร้อมผลิตไฟฟ้าและน้ำได้v) desalination ความร้อนใต้พิภพเป็นมิตรเนื่องจากเป็นพลังงานทดแทนเท่าที่ใช้ในกระบวนการที่ไม่มีปล่อยก๊าซเรือนกระจก gasses และสารมลพิษอากาศที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงฟอสซิลvi) นำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งสามารถบันทึก desalination ความร้อนใต้พิภพใช้สำหรับปรับปรุงความปลอดภัยพลังงานภายในวัตถุประสงค์อื่นและรักษาสภาพแวดล้อมvii) แหล่งความร้อนใต้พิภพมีค่อนข้างต่ำกว่าพื้นที่หรือที่ดินความต้องการต่อหน่วย (MW) ของแหล่งพลังงานทดแทนทั้งหมด(ตัวอย่าง: MWth¼10 20 เมตรอย่างดีขนาด 10 m) และพลังงานสามารถจับคู่ความต้องการจากน้อยที่สุดเพื่อ energyconsuming ที่ใหญ่ที่สุดสาธารณูปโภค4.1. กำลังการผลิตปัจจัยสามารถเป็นแหล่งความร้อนใต้พิภพซึ่งแตกต่างจากอื่น ๆ ทดแทนแหล่งอาศัยตามความทั้ง ในปริมาณและคุณภาพพลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถเป็นแหล่งให้ดำเนินการในการกำหนดค่าการปิด แหล่งความร้อนใต้พิภพที่แตกต่างกันไปในอุณหภูมิที่ให้ความยืดหยุ่นสำหรับการใช้งานของกระบวนการต่าง ๆโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้อาจรวมถึงการตั้งค่าคอนฟิกรวมไปมีประโยชน์เพิ่มเติมในขณะที่สนับสนุนกระบวนการ desalinationเพิ่มเติมอาจมีเครื่องปรับอากาศ เขตร้อนกระบวนการความร้อน และงานเย็น อีกหนึ่งปัจจัยสำคัญแหล่งความร้อนใต้พิภพเป็นปัจจัยรองที่เกี่ยวข้องกับความพร้อมของแหล่งพลังงานที่มีทั้งปริมาณและคุณภาพ มันหมายถึงอัตราส่วนของพลังงานจริงที่สร้างขึ้น โดยระบบเพื่อการแหล่งพลังงานที่พร้อมใช้งาน สัดส่วนกำลังการผลิตเป็นตัวแปรสำคัญเป็นภาระและการทำงานของเทคโนโลยี เมื่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2.
กระบวนการแปรหลักการการดำเนินงานและทดแทนการประยุกต์ใช้พลังงานแปรเป็นกระบวนการที่แยกของแข็งที่ละลาย
(ส่วนใหญ่เกลือ) จากแหล่งน้ำน้ำเกลือในการผลิตน้ำจืดได้แรงหนุนจากกระบวนการระเหย(ความร้อนกลั่นน้ำทะเล) หรือกลการกรอง(แยกเมมเบรน) กระบวนการ [2,9] แปรความร้อนจะขึ้นอยู่กับหลักการของการระเหยของน้ำจืดที่รูปแบบของไอระเหยน้ำบริสุทธิ์จากน้ำน้ำเกลือและการรวมตัวของเดียวกันบนพื้นผิวที่เย็นในการผลิตน้ำบริสุทธิ์เกือบฟรีของแข็งที่ละลาย กระบวนการเมมเบรนจ้างกีดขวางทางกายภาพ(เมมเบรน) ซึ่งจะช่วยให้โมเลกุลของน้ำผ่านเพื่อผลิตซึมที่มีความเข้มข้นต่ำมากของการละลายของแข็ง กระบวนการความร้อนต้องใช้ปริมาณมากของความร้อนพลังงานในการระเหยน้ำบริสุทธิ์และกระบวนการเมมเบรนจำเป็นต้องมีคุณภาพสูงพลังงานไฟฟ้าที่จะใช้ความดันกลในเมมเบรนที่จะทำให้เกิดการแยก. เทคโนโลยีแปรความร้อนรวมถึงการกลั่นพลังงานแสงอาทิตย์(SD) เช่นภาพนิ่งแสงอาทิตย์และใช้งานและ passive แปรพลังงานแสงอาทิตย์ระบบ ระเหยหลายผล / การกลั่น (MED); หลายขั้นตอนการกลั่นแฟลช (MSF); อัดไอร้อน (TVC) และอัดไอกล(MVC) กระบวนการเมมเบรนได้แก่ electrodialysis (ED) และการ Reverse Osmosis (RO) กระบวนการอื่น ๆที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของทั้งสองหลักการเดียวในหน่วยหรือในขั้นตอนที่ต่อเนื่องในการผลิตน้ำบริสุทธิ์หรือดื่มรวมถึงการกลั่นเมมเบรน(MD) และการ Reverse Osmosis รวมกับชายหรือกระบวนการMED [2] หลักการของการดำเนินการสำหรับเทคโนโลยีกลั่นน้ำทะเลต่าง ๆ ที่กล่าวถึงในที่อื่น [2,9,10]. 2.1 ความต้องการพลังงานสำหรับกระบวนการแปรความต้องการพลังงานกลั่นน้ำทะเลแตกต่างจากกระบวนการที่จะดำเนินการ กระบวนการกลั่นน้ำทะเลร้อนต้องมีทั้งความร้อนและพลังงานไฟฟ้าสำหรับการระเหยกระบวนการไหลของไฮโดรลิคและการขนส่งของอาหารและน้ำสินค้า เมมเบรนแปรกระบวนการต้องใช้พลังงานไฟฟ้าในการจัดหาเครื่องจักรกลพลังงานสำหรับการแยกเยื่อและการปรับสภาพและสูบน้ำในและการกระจายออกมาจากโรงงาน มะเดื่อ. 2 แสดงเฉพาะการบริโภคพลังงานความร้อนและเยื่อdesalination กระบวนการในแง่ของการกิโลจูลของพลังงานที่จำเป็นสำหรับการผลิตหนึ่งหน่วยของน้ำจืดในกิโลกรัม [9-12] ก็สามารถที่จะสังเกตเห็นว่าชายกระบวนการมีการใช้พลังงานที่เฉพาะเจาะจงมากที่สุดในขณะที่การReverse Osmosis น้ำทะเล (SWRO) กระบวนการเฉพาะที่ต่ำที่สุดการใช้พลังงานตามด้วยเทคโนโลยีการกลั่นหลายผล. ด้วยเหตุนี้และเนื่องจากความเรียบง่ายโดยธรรมชาติของมันที่กระบวนการ SWRO เป็นวิธีการกลั่นน้ำทะเลที่ดีสำหรับทั้งกร่อยกลั่นน้ำทะเลและน้ำทะเลทั่วโลก แต่เมื่อปริมาณมากราคาถูกหรือต้นทุนต่ำแหล่งพลังงานความร้อนที่ได้รับการคาดหวังเช่นในกรณีของโรงไฟฟ้าที่แปรความร้อนที่ดีในการพัฒนาโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานความร้อนความต้องการแปรสามารถจัดจำหน่ายโดยไม่ต้องเพิ่มเติมค่าใช้จ่ายพลังงานยกเว้นพลังงานกลต้องการ [13 18] กลั่นน้ำทะเลร้อนเป็นที่ต้องการยังอยู่ในสถานที่ที่มีสูงTDS (สารที่ละลายได้ทั้งหมด) น้ำน้ำเกลือที่มีปัญหาตามฤดูกาลซึ่งทำให้กระบวนการปรับสภาพความท้าทายสำหรับการReverse Osmosis กระบวนการ [19] หลายเทคโนโลยีแปรผลเป็นประโยชน์ที่มีระดับต่ำเพื่อการใช้พลังงานความร้อนสูงและความร้อนที่สูงขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพในระบบ. ตารางที่ 1 แสดงให้เห็นถึงความต้องการพลังงานไฟฟ้าเทียบเท่ากระบวนการแยกเกลือออกแสดงในkWh / m3 ของการผลิตน้ำจืด[9] จากตารางนี้ก็สามารถที่จะเหมาเอาว่าเมมเบรนกระบวนการต้องใช้พลังงานไฟฟ้าที่สูงขึ้นสำหรับการผลิตน้ำจืดที่มีและไม่มีตัวเลือกการกู้คืนพลังงาน ก็ควรที่จะตั้งข้อสังเกตว่าพลังงานไฟฟ้าเป็นสำคัญ (รูปแบบสูงสุด) ที่มีคุณภาพพลังงานที่อาจจะนำมาใช้เพื่อประโยชน์อื่นๆ ที่มีมูลค่าสูงการใช้งานเช่นเครื่องปรับอากาศและกระบวนการอื่นๆ ที่ผลิตสินค้าที่มีมูลค่าสูง ในเวลาเดียวกันสำหรับกระบวนการความร้อนที่ความพร้อมของการอบไอน้ำเป็นสิ่งสำคัญไม่ว่าจะมีการผลิตเพียงเพื่อวัตถุประสงค์กลั่นน้ำทะเลหรือร่วมกับการผลิตพลังงาน2.2 พลังงานทดแทนขับเคลื่อนกลั่นน้ำทะเลรวมกันที่มีศักยภาพเทคโนโลยีพลังงานทดแทนพลังงานกลั่นน้ำทะเลจะแสดงในรูป 3. แหล่งพลังงานหมุนเวียน (RES) ควรจะรวมกับเทคโนโลยีกลั่นน้ำทะเลที่เกี่ยวข้องที่มีความสามารถที่ดีที่สุดที่จะใช้พลังงานที่มีอยู่ในที่สุดอย่างมีประสิทธิภาพ[20,21] บางแหล่งพลังงานทดแทนขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการกลั่นน้ำทะเลจะต้องอยู่ร่วมกันในเดียวกันเว็บไซต์(co-location) และบางคนไม่ได้มีความต้องการนี้ [2]. ดังนั้นพลังงานกลั่นน้ำทะเลหมุนเวียนความร้อนต่อไปนี้รวมกันต้อง colocation (อยู่ในสถานที่เดียวกัน): ลม - เพลา MVC; ความร้อน TVC แสงอาทิตย์ ความร้อนชายแสงอาทิตย์ ความร้อน MED แสงอาทิตย์ความร้อน-SD แสงอาทิตย์ ความร้อนใต้พิภพ-TVC; ความร้อนใต้พิภพ-ชายหรือ MED ชุดขับเคลื่อนไฟฟ้าอื่น ๆ ที่ไม่จำเป็นต้องมีco-location คือ (ก) ลม MVC; (ข) ลม-RO; (ค) พลังงานแสงอาทิตย์ PV- RO; (ง) พลังงานแสงอาทิตย์ PV-MVC; (จ) ความร้อนใต้พิภพ-MVC; และ (ฉ) geothermal- RO พลังงานความร้อนใต้พิภพแหล่งที่เป็นเอกลักษณ์ในการใช้งานของพวกเขาเนื่องจากลักษณะทางกายภาพและเคมีของพวกเขา เหล่านี้สามารถมีงานทำทั้งในเยื่อหุ้มเซลล์และกระบวนการแปรความร้อนขึ้นอยู่กับสถานที่น้ำความร้อนใต้พิภพทางกายภาพและเคมีลักษณะ รายละเอียดจะกล่าวถึงในส่วนต่อมา3 การใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพทั่วโลกแหล่งความร้อนใต้พิภพสามารถนำไปใช้สำหรับการใช้งานโดยตรงต่างๆรวมถึงการอาบน้ำและว่ายน้ำเย็นและหิมะละลาย, การอบแห้งการเกษตรร้อนบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำร้อนเรือนกระจกร้อนพื้นที่ความร้อนในกระบวนการทางอุตสาหกรรมและการใช้ความร้อนใต้พิภพปั๊มความร้อนและพลังงานรุ่น การใช้ความร้อนใต้พิภพทั่วโลก(ใช้โดยตรง) แนวโน้มสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันระหว่าง 1995 และ 2015 จะแสดงใน Fig.4 (ข้อมูลที่นำมาจาก [22]) ก็สามารถที่จะตั้งข้อสังเกตว่าการประยุกต์ใช้ปั๊มความร้อนใต้พิภพที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเป็นปีที่ผ่านมา การใช้งานที่สำคัญอื่น ๆ ได้แก่ การอาบน้ำและว่ายน้ำและความร้อนพื้นที่ ประเทศที่มีขีดความสามารถในการติดตั้งที่ใหญ่ที่สุดเป็นสหรัฐอเมริกาจีน, สวีเดน, นอร์เวย์และเยอรมนีคิดเป็นสัดส่วนประมาณ63% ของกำลังการผลิตติดตั้งและห้าประเทศที่มีการใช้พลังงานประจำปีที่ใหญ่ที่สุดคือประเทศจีน, อเมริกา, สวีเดน, ตุรกีและญี่ปุ่นคิดเป็น55 % ของโลกใช้ ขึ้นอยู่กับความร้อนใต้พิภพการใช้ประโยชน์ที่ดินต่อพื้นที่ประเทศด้านบนสามารถระบุว่าเป็นเนเธอร์แลนด์วิตเซอร์แลนด์, ไอซ์แลนด์, นอร์เวย์และสวีเดน (TJ / พื้นที่) ขึ้นอยู่กับจำนวนประชากรของประเทศชั้นนำรวมถึงไอซ์แลนด์, นอร์เวย์, สวีเดน, เดนมาร์กและสวิส (TJ / ประชากร) ที่ใหญ่ที่สุดในการเพิ่มขึ้นของการใช้พลังงานความร้อนใต้พิภพ (TJ / ปี) ที่ผ่านมาห้าปีที่ผ่านมาอยู่ในสหราชอาณาจักรเนเธอร์แลนด์เกาหลี(สาธารณรัฐ), นอร์เวย์และไอซ์แลนด์; และการเพิ่มขึ้นของที่ใหญ่ที่สุดในการผลิตติดตั้ง (MWt) อยู่ในสหราชอาณาจักรเกาหลี (ก), ไอร์แลนด์, สเปนและเนเธอร์แลนด์เนื่องจากส่วนใหญ่จะใช้ที่เพิ่มขึ้นของความร้อนใต้พิภพปั๊ม[23] ยอมรับการใช้งานที่กว้างของความร้อนใต้พิภพแหล่งที่มาของบทความรีวิวนี้จะมุ่งเน้นไปที่ความเป็นไปได้ของความร้อนใต้พิภพพลังงานกลั่นน้ำทะเลที่ใช้สำหรับการผลิตน้ำจืด ส่วนต่อไปนี้หารือเกี่ยวกับเหตุผลคุณสมบัติที่สำคัญการศึกษาความเป็นไปได้และศักยภาพระดับโลกสำหรับการแปรความร้อนใต้พิภพในอนาคตอันใกล้. 4 ทำไมแปรความร้อนใต้พิภพ? มีประโยชน์หลายประการที่เกี่ยวข้องกับการใช้ความร้อนใต้พิภพที่มีแหล่งที่มาสำหรับการใช้งานในประเทศและอุตสาหกรรมต่างๆ. พลังงานความร้อนใต้พิภพเป็นการพิสูจน์และดีขึ้นในเชิงพาณิชย์เทคโนโลยีสำหรับการผลิตไฟฟ้าเขตร้อนและความเย็นและการประยุกต์ใช้กระบวนการทางอุตสาหกรรม พลังงานความร้อนใต้พิภพสามารถใช้สำหรับการกลั่นน้ำทะเลเนื่องจากการข้อดีดังต่อไป [9,24-27]: i) พลังงานความร้อนใต้พิภพแหล่งที่มีปัจจัยความจุสูงที่มีการจัดหาความร้อนเสถียรภาพและเชื่อถือได้เพื่อให้มั่นใจเสถียรภาพของ. แปรความร้อนเช่นเดียวกับกระบวนการการ Reverse Osmosis ความจุ ปัจจัยที่ถูกกำหนดให้เป็นทรัพยากรที่มีความพร้อมทั้งในแง่ของปริมาณและคุณภาพ(ช่วงเวลาของการประยุกต์ใช้ก) ii) เทคโนโลยีการผลิตความร้อนใต้พิภพ (การสกัดน้ำร้อนจากชั้นหินอุ้มน้ำใต้ดิน) เป็นผู้ใหญ่ มันเป็นผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลและความผันผวนของสภาพอากาศ. iii) อุณหภูมิแหล่งความร้อนใต้พิภพโดยทั่วไปอยู่ในช่วงของ70-90 องศาเซลเซียสในพื้นที่ส่วนใหญ่ของโลกซึ่งเหมาะอย่างยิ่งสำหรับ lowtemperature MED กลั่นน้ำทะเล แหล่งที่มาของเกรดสูง100 องศาเซลเซียสสามารถนำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้าและกระบวนการอื่น ๆการใช้งานความร้อน. iv) การแปรความร้อนใต้พิภพเป็นค่าใช้จ่ายที่มีประสิทธิภาพและพร้อมกันพลังงานและการผลิตน้ำเป็นไปได้. V) แปรความร้อนใต้พิภพเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเพราะมันเป็นเพียงทดแทนพลังงานที่ใช้ในกระบวนการที่ไม่มีการปล่อยมลพิษทางอากาศและก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงฟอสซิล. vi) การแปรความร้อนใต้พิภพช่วยประหยัดการนำเข้าเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์อื่นๆ การปรับปรุงความมั่นคงด้านพลังงานในท้องถิ่นและสิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน. vii) แหล่งความร้อนใต้พิภพมีพื้นผิวที่ค่อนข้างต่ำ พื้นที่หรือที่ดินต้องการต่อหน่วย(MW) ของแหล่งพลังงานทดแทน(ตัวอย่างเช่น: 20 MWth¼10เมตร 10 เมตรขนาดกัน) และพลังงานความต้องการที่สามารถจับคู่จากที่เล็กที่สุดที่ใหญ่ที่สุดenergyconsuming สาธารณูปโภค. 4.1 ปัจจัยความจุซึ่งแตกต่างจากแหล่งพลังงานทดแทนอื่น ๆ แหล่งความร้อนใต้พิภพสามารถพึ่งพาอาศัยของพวกเขาสำหรับความพร้อมทั้งในด้านปริมาณและคุณภาพ. พลังงานความร้อนใต้พิภพได้รับการพิจารณาไม่รู้จักเหนื่อยว่าจะสามารถดำเนินการในการกำหนดค่าวงปิด แหล่งความร้อนใต้พิภพที่แตกต่างกันในอุณหภูมิให้มีความยืดหยุ่นสำหรับการใช้งานขั้นตอนต่างๆ. โปรแกรมเหล่านี้อาจรวมถึงการกำหนดค่าบูรณาการเพื่อให้สิทธิประโยชน์เพิ่มเติมในขณะที่สนับสนุนกระบวนการกลั่นน้ำทะเล. สิทธิประโยชน์เพิ่มเติมอาจจะเป็นเครื่องปรับอากาศ, เขตร้อน, ความร้อนและการประยุกต์ใช้กระบวนการระบายความร้อน อีกหนึ่งปัจจัยสำคัญของแหล่งความร้อนใต้พิภพเป็นปัจจัยกำลังการผลิตที่เกี่ยวข้องกับความพร้อมของแหล่งพลังงานทั้งในปริมาณและคุณภาพ มันหมายถึงอัตราส่วนของพลังงานที่เกิดขึ้นจริงที่สร้างขึ้นโดยระบบไปยังแหล่งพลังงานที่มีอยู่ ปัจจัยความจุเป็นตัวแปรสำคัญที่จะได้รับการพิจารณาขยายขีดความสามารถและการทำงานของเทคโนโลยี เมื่อ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2 . ผ่านกระบวนการ หลักการปฏิบัติ และการใช้พลังงานทดแทน

แปรเป็นกระบวนการที่แยกของแข็งละลายน้ำ ( แร่ส่วนใหญ่
) จากแหล่งผลิตน้ำจืดน้ำเค็มขับเคลื่อนด้วย
กระบวนการระเหย ( ความร้อนแปร ) หรือเครื่องจักรกล
การกรอง ( การแยกด้วยเมมเบรน ) กระบวนการ [ 2,9 ]
ผ่านความร้อนขึ้นอยู่กับหลักการของการระเหยของน้ำจืดใน
แบบฟอร์มไอน้ำบริสุทธิ์จากน้ำเกลือและการควบแน่น
ของเดียวกันบนพื้นผิวที่เย็นเพื่อผลิตน้ำบริสุทธิ์เกือบฟรีของ
ของแข็งละลายน้ำได้ กระบวนการเมมเบรนจ้างอุปสรรคทางกายภาพ
( membrane ) ซึ่งช่วยให้โมเลกุลของน้ำที่จะผ่าน

ผลิตซึมกับความเข้มข้นต่ำมากละลาย
ของแข็งกระบวนการทางความร้อนต้องมีขนาดใหญ่ปริมาณของพลังงานความร้อน
ระเหยน้ำบริสุทธิ์ และกระบวนการเมมเบรนใช้พลังงานไฟฟ้า
คุณภาพสูงใช้แรงดันเชิงกลใน
เยื่อทำให้เกิดการแยก เทคโนโลยีความร้อนรวมผ่าน

การกลั่นพลังงานแสงอาทิตย์ ( SD ) เช่นภาพนิ่งพลังงานแสงอาทิตย์และระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใช้งานและท้องอืด
เรื่อยๆ ; Multi Effect การระเหย / การกลั่น ( Med )4
แฟลชการกลั่น ( MSF ) ; ชนิดอัดร้อน ( TVC ) และ
ชนิดอัดกล ( MVC ) กระบวนการเมมเบรน
รวมซัลไฟด์ ( เอ็ด ) และ Reverse Osmosis ( RO ) กระบวนการอื่น ๆที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของ

สองหลักในเครื่องเดียวหรือในขั้นตอนต่อเนื่องเพื่อการผลิตบริสุทธิ์หรือน้ำสะอาด
รวมถึงการกลั่นย้อนกลับ Osmosis เมมเบรน ( MD ) และรวม
กับแพทย์ MSF หรือกระบวนการ [ 2 ] หลักการของการดำเนินงานต่างๆ ผ่านเทคโนโลยี
ถูกกล่าวถึงที่อื่น ๆ
[ ]
2,9,10 . 2.1 . ความต้องการพลังงานผ่านกระบวนการความต้องการพลังงานแต่ละวันแตกต่างกันไป

จากกระบวนการกระบวนการ ผ่านกระบวนการความร้อน ต้องใช้ทั้งความร้อนและ
พลังงานไฟฟ้าเพื่อการระเหยการไหลของกระบวนการไฮโดรลิคและขนส่งน้ำและอาหารผลิตภัณฑ์ กระบวนการเมมเบรนแปร
ต้องการพลังงานไฟฟ้าเพื่อจัดหาพลังงานเชิงกล
สำหรับการแยกเยื่อ และสูบ
ในและการกระจายของพืช รูปที่ 2 แสดงการใช้พลังงานที่เฉพาะเจาะจงสำหรับความร้อนและเมมเบรนแปร

กระบวนการในแง่ของ KJ ของพลังงานที่จำเป็นในการผลิตหนึ่งหน่วย
ของน้ำจืดเป็นกิโลกรัม [ 9 – 12 ] มันอาจจะสังเกตเห็นว่า กระบวนการที่กำหนด
มีดัชนีการใช้พลังงานจำเพาะสูงที่สุดในขณะที่
น้ำทะเลการ Reverse Osmosis ( swro ) กระบวนการสุดเฉพาะ
พลังงานตามด้วยเทคโนโลยีการกลั่น Multi Effect .
ด้วยเหตุนี้และเนื่องจากความเรียบง่ายโดยธรรมชาติของมัน
swro กระบวนการเป็นวิธีการแปรที่ต้องการทั้งน้ำกร่อยและน้ำทะเล Desalination
ทั่วโลก อย่างไรก็ตาม เมื่อ
ปริมาณมากราคาถูกหรือราคาแหล่งพลังงานความร้อนเป็น
คาดหวังเช่นในกรณีของพืชพลังงาน ความร้อนแปรเป็นมงคลที่จะพัฒนาพืชพลังงาน

ที่ความต้องการพลังงาน ไฟฟ้าผ่าน สามารถจัดได้โดยไม่ต้องเพิ่มเติม
ค่าใช้จ่ายพลังงาน ยกเว้นความต้องการพลังงานกล [ 13 –
18 ] ความร้อนผ่านยังต้องการในสถานที่กับ TDS สูง
( ของแข็งทั้งหมด ) เกลือน้ำตามฤดูกาล ซึ่งทำให้กระบวนการปัญหา
การท้าทายกระบวนการ Reverse Osmosis
[ 19 ] เทคโนโลยีผ่านหลายผลเป็นประโยชน์
กับน้อยใช้พลังงานความร้อนสูงและสูงอุณหพลศาสตร์
ประสิทธิภาพภายในระบบ
ตารางที่ 1 แสดงเทียบเท่าความต้องการพลังงานไฟฟ้าสำหรับ
แปรกระบวนการแสดงออกใน kWh / M3 ของน้ำจืดการผลิต
[ 9 ] จากตารางนี้ สามารถจะบอกได้ว่ากระบวนการเยื่อแผ่น

ต้องสูงกว่าพลังงานไฟฟ้าสำหรับการผลิตน้ำจืดที่มีและไม่มีตัวเลือกการกู้คืนพลังงาน มันควรเป็น
สังเกตว่า พลังงานไฟฟ้าเป็นนายกรัฐมนตรี ( แบบฟอร์มสูงสุด ) คุณภาพ
พลังงานที่อาจถูกใช้เพื่อประโยชน์อื่น ๆมูลค่าสูงเช่นใช้แอร์

และกระบวนการอื่น ๆที่ผลิตสินค้ามูลค่าสูง ในเวลาเดียวกัน สำหรับกระบวนการความร้อน
ความพร้อมของไอน้ำที่สำคัญ ไม่ว่าจะเป็น ผลิตแต่เพียงผู้เดียวสำหรับ
วัตถุประสงค์กลอกลูกตาหรือร่วมกับพลังการผลิต 2.2 .พลังงานทดแทนขับเคลื่อนท้องอืด
ศักยภาพพลังงานทดแทนผ่านชุดเทคโนโลยี
แสดงในรูปที่ 3 แหล่งพลังงานทดแทน ( RES )
ควรจะบูรณาการกับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องดาหน้า
ที่มีความสามารถที่ดีที่สุดในการใช้พลังงานที่มีอยู่ในลักษณะที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด
[ 20,21 ] บางแหล่งพลังงานทดแทนขึ้น