Бозсозии гармии партов

Дар ибтидои асри XX дар шаҳри Душанбе, ки аз тарафи шӯравӣ ба ҳайси маркази саноатӣ ва тиҷоратии Осиёи Марказӣ эътироф шуда буд, корхонаҳои истеҳсоли мошинсозӣ ва коркарди металлҳои қиматбаҳо таъсис ёфтанд. The Katri Vala plant, run by the city’s energy company Helen, produced 570,000 MWh of heat in 2017 from five large heat pumps, and a sixth, added in 2021, was expected to raise that by up to 200,000 MWh a year; its capacity reached about 123 MW (Wikipedia, Energy in Finland, citing Helen, 2018). Дар он ҷо оташи ҷанг сар зад. Дар дарёи Балтика ҷойгир аст.

Энергияи офтобӣ — манбаи асосии энергияи рӯшноӣ мебошад. Дар соли 2016, дар як тадқиқот муайян карда шуд, ки 72% энергияи аввалияи ҷаҳонӣ пас аз табдилдиҳӣ гум мешавад, бештар ҳамчун гармӣ ва 63% ҷараёни гармии партовҳо зери 100 ° C (Forman et al., 2016). Ин рақами дуюм аст. Инчунин, барои гарм кардани хонаҳо ва дигар иншоотҳои барқӣ истифода бурда мешавад. Ин саҳифа шарҳ медиҳад, ки чаро ва чӣ тавр истифода бурдани онро.

Ин чист

Дар ин ҳолат, барои ба даст овардани энергияи гармӣ аз моддаҳои дигар истифода бурдани онҳо зарур аст. It has three common forms:

• Истифодаи мустақим. Гази табиӣ ё гази табиии гудохташуда (англ. natural gas, natural gas) — газе, ки дар натиҷаи сӯхтан ё гарм шудани моддаҳои органикӣ ба вуҷуд омадааст. Дар ин давра дар Дания ва Шветсия раванди инкишофи адабиёт оғоз ёфт.
• Heat pumps on cool sources. Sewage, data centres, supermarkets, metro tunnels and cooling water are only 10 to 40 °C. Дар ин ҳолат ҳарорати ҳавои дохилии ҳавопаймо 60-90°С аст, ки дар он ҷо ҳавои хунук ва намӣ камтар аст.
• Making electricity. Hot exhaust from kilns, furnaces and engines, typically above 200 °C, can drive a steam turbine or an organic Rankine cycle (ORC), a small turbine that uses a fluid that boils at lower temperatures than water.

Чӣ тавр кор мекунад

The value of heat is set by its temperature. One kWh of heat at 30 °C and one kWh at 600 °C are the same amount of energy but not the same resource. Истифодаи Карно, ҳадди ҳар як двигатель, ки гармиро ба кор табдил медиҳад, η = 1 − T_cold / T_hot, бо ҳарорат дар дараҷаи Келвин. Дар ҳарорати 25 °C (298 K):

• гармӣ дар 30 °C (303 K): 1 − 298/303 = 1.6%
• гармӣ дар 90 °C (363 K): 1 − 298/363 = 18%
• гармӣ дар 300 °C (573 K): 1 − 298/573 = 48%

Real machines reach less than half of these ceilings. Organic Rankine cycles, the usual choice for recovering electricity from moderate heat, typically convert roughly 5 to 20% of the heat, rising with its temperature (Quoilin et al., 2013). Дар ҳарорати 80°С, ки дар он ҷо об гарм мешавад, ин моддаҳо ба осонӣ ҳал мешаванд.

Дар ин ҷо барои гарм кардани ҳавои дохили бино истифода мешавад. Сутуни насосҳои гармӣ COP = T_hot / (T_hot − T_cold): ҳар қадар ки баландӣ хурд бошад, ҳамон қадар гармӣ дар як адад энергияи барқ зиёд мешавад. Lifting 30 °C data-centre heat to 80 °C has a Carnot COP of about 6.4; real large heat pumps reach about half, around 3. & Садо Аз 100 кВт-соат гармии 30 °C ва аз 45 кВт-соат энергияи барқ тақрибан 145 кВт-соат нерӯи барқ истеҳсол мешавад. Ин раванди гармшавӣ дар табиат ба таври табиӣ рух намедиҳад.

Фарқияти дигар маҳдудият аст. Ҳарорат барои ҳаракат кардан гарон аст. Дар ин ҷо об, газ ва моддаҳои органикӣ дар шакли газҳои табиӣ ва газҳои ғайриорганикӣ ҷамъ мешаванд. Дар ин ҳолат, барои ба даст овардани энергияи гармӣ аз манбаи гармӣ истифода бурда мешавад, ки дар он ҷо ҳарорат баланд аст. Дар ин ҳолат, барои гарм кардани ҳавои дохилии ҳавопаймо (дар ҳарорати 50-70°С) аз равғанҳои махсус истифода бурда мешавад.Душанбе, 2014).

Timing is the third. A data centre makes heat all year; homes need most of it in winter. Дар ин ҷо барои гарм кардани хона, дар фасли зимистон ва тобистон аз оби гарм истифода мебаранд.


Маҳдудиятҳо

• Temperature. Бисёре аз гармии партов барои барқ хеле хунук аст. Дар ин ҷо равзанаи диалогӣ пайдо намешавад.
• Фарқ. Манбаъе, ки аз ҳар як истифодакунандаи гармӣ дур аст, амалан бефоида аст, гарчанде бузург бошад ҳам.
• Дар вақти нодуруст. Дар ин ҷо барои гарм кардани хона ва дигар ҷойҳои корӣ истифода бурда мешавад.
• Дастгирии эътимоднокӣ ва шартномаҳо. Шабака наметавонад ба як заводе, ки метавонад баста шавад ё маркази додаҳо, ки метавонад ҳаракат кунад, вобаста бошад. Иншоотҳои саноатӣ, инфрасохтори коммуникатсионӣ ва дигар соҳаҳо низ ба инобат гирифта мешаванд.
• Фарқият дар иқтидори истеҳсолӣ. Дар ин ҷо барои барқарор кардани файлҳо ва папкаҳои гумшудаи системаи оператсионӣ истифода бурда мешавад.

Нақшаҳои воқеӣ, андоза

Нақша	Куҷо, кай	Манбаи гармӣ ва андоза	Хабар додан
Шаблон:Шаҳристон ва ноҳияҳои вилояти Хатлон	Хельсинки, Финляндия, аз соли 2006, аз он замон васеъ карда шуд	Дар ин ҷо обҳои зеризаминӣ ва дарёҳо, инчунин дарёҳои хурду калони минтақа ҷамъ меоянд.	570,000 MWh of heat in 2017 from five heat pumps; a sixth from 2021 adds up to 200,000 MWh a year; about 123 MW in total (Helen, 2018; Wikipedia)
Шаблон:Шаҳристони Оқтеппа	Odense, Denmark, since 2020	Сервер бо насосҳои гармӣ ба шабакаи шаҳр гармӣ мефиристад	Goal: 100,000 MWh of heat a year, enough for 6,900 homes (Meta, 2020)
Парки маълумотҳо	Стокҳолм, Шветсия, аз соли 2017	Шаблон:Шаҳристон Шаблон:Шаҳристон	Барномаи “индустрияҳои марказҳои додаҳо, ки дар он ҳеҷ гармӣ сарфа намешавад” (Stockholm Data Parks)
Маркази маълумотҳои Шимолӣ Аврупо	Финляндия, Швеция, Дания, Норвегия	Потенсиали моделӣ	Data-centre heat could cover a noticeable share of district heating in Nordic cities if networks and prices allow (Wahlroos et al., 2018)

Дар ин ҷо ду аломати сиёсати нишон медиҳанд, ки ин ба куҷо меравад. Germany now requires new data centres that start operating from July 2026 to reuse at least 10% of their energy, rising to 15% from July 2027 and 20% from July 2028, unless a heat-network agreement is in place (Energieeffizienzgesetz, section 11). And data centres are growing fast: the IEA estimates they used about 415 TWh of electricity in 2024, around 1.5% of the world’s electricity, heading towards about 945 TWh by 2030 (IEA, Energy and AI, 2025). Дар ин ҳолат ҳарорати ҳавои дохилии ҳавопаймо хеле паст мешавад.

Дар Дания, Финляндия ва Шветсия гармидиҳии маҳаллӣ ҳиссаи калони бозори гармиро таъмин мекунад, ки ин сабаб аст, ки онҳо ба истифодаи гармии партовҳо (Душанбе, 2017). Дар ин ҷо барои ҳарорати баланд, ки дар он ҷо гармӣ нест.

Чӣ қадар арзиш дорад

Waste-heat recovery does not generate electricity, so the site-wide benchmark (rooftop solar at about $0.19 per kWh in our Fan Wall model, within Lazard’s June 2026 range of $0.09 to $0.20 for commercial rooftop solar) applies only to the small high-temperature cases that make electricity. Аз ин рӯ, барои гарм кардани об гази табиӣ истифода мешавад. Using the same round numbers as on our thermal storage page (wholesale gas at €35 per MWh, carbon at €70 per tonne, a 90% boiler), gas heat costs about 5 to 6 euro cents per kWh.

Дар ин ҳолат, барои ба даст овардани энергияи гармӣ аз манбаи гармии паст тавассути насосҳои гармии калон хароҷоти электрикӣ тақсим карда мешавад. Нархҳои нашршуда барои насоси гармии калон ва пайвастшавӣ аз сайти гуногун фарқ мекунанд, бинобар ин мо диапазонро ҳамчун ҳисобот нишон медиҳем (20 сол, 7% фоизи тахфиф, COP 3, қубурҳо ва пайвастшавӣ дар бар намегиранд):

Насосҳои гармӣ барои ҳар як кВт гармӣ	Electricity €50 per MWh, 3,000 hours a year	Electricity €50, 6,000 hours	Electricity €100, 3,000 hours	Electricity €100, 6,000 hours
€500	3.2 c	2.4 c	4.9 c	4.1 c
€1,000	4.8 c	3.2 c	6.5 c	4.9 c
€1,500	6.4 c	4.0 c	8.1 c	5.7 c

• Сентҳои евро барои ҳар кВт/ соат гармӣ. Our calculation: equipment cost × 0.0944 ÷ hours + electricity price ÷ 3.*

Recovered heat is usually competitive with gas when the heat pump runs many hours a year and the source is next to a network. Its weak points are the pipes (a new connection of a few kilometres can cost more than the heat pump) and the risk that the source disappears. Дар ин ҳолат, барои ҳарорати баланди гармӣ, ки дар он ҷо ҳеҷ гуна гармии табиӣ вуҷуд надорад, истифода бурда мешавад.

Дар ин ҳолат, барои ба даст овардани энергияи барқ, ки дар натиҷаи гармшавии ҳаво ба вуҷуд меояд, аз ҳарорати баландтар истифода бурда мешавад.

Дар куҷо метавонад ғолиб ояд ва дар куҷо наметавонад

Ин метавонад ғолиб ояд:

• Шаҳри бо шабакаҳои гармӣ дар наздикии марказҳои маълумот, корҳои канализатсия, системаҳои метро, супермаркетҳо ва заводҳо.
• Паркҳои саноатӣИнтихоби ранг барои матн
• Маркази иттилоотии нав Аз оғози барои таъмин намудани оби гарм, махсусан бо хунуккунии моеъ дар 40 то 60 ° C тарҳрезӣ шудааст.
• Дарахти баланд (Симент, шиша, пӯлод, химиявӣ), ки дар он ҷо фишори берунӣ аз 250 °C метавонад ORC ё турбинаи буғро барои барқ ё маводҳои гармшударо идора кунад.
• ГармӣДар зимистон дар наздикии шаҳрҳо ва истифодаи он.

Ин ғолиб намешавад:

• Манбаъҳои дурдасти бе истифодабарандаи гармӣ дар наздикӣ: маркази додаҳои биёбон ё корхонаи ҷудошуда.
• Дар ин ҷо гармӣ ба энергияи электрикӣ табдил меёбад. Дар 30-60% ҳолатҳо беморӣ дар марҳилаи аввали пайдоишаш ба қайд гирифта намешавад.
• Маконҳои бе шабакаҳои гармӣ, то даме ки касе онро месозад. Иншооти обёрӣ, на танҳо оби нӯшокӣ, балки оби ошомиданӣ низ муҳим аст.
• Ба хотири нигоҳ доштани ҷараёнҳои беҳуда. Эффективӣ дар аввал меояд.

Чӣ тавр исбот, эҳтимол ва тахмин

Proven: the Carnot limits on heat-to-power and on heat pumps; large-scale heat recovery from sewage and data centres into district heating in Helsinki, Odense and Stockholm; industrial heat feeding networks across Denmark and Sweden; ORC units recovering electricity from hot industrial exhaust.

Мумкин аст: Дар ин ҷо барои гарм кардани об аз ҳарорати 50-60°С истифода бурда мешавад, ки дар он ҷо ба таври доимӣ ҳавои хунук ва намӣ мавҷуд аст.

Speculative: economically meaningful electricity from heat below 80 °C; heat recovery in cities with no network plan; thermoelectric panels on ordinary waste-heat surfaces paying for themselves.

Кушодани саволҳои таҳқиқотӣ

• Намоиши харита Дар кадом ҳолатҳо ва дар кадом миқдор барои ба даст овардани энергияи барқӣ аз об истифода бурдан мумкин аст? Маҳалҳои аҳолинишин ва деҳот кам нестанд.
• Музокирот ва хатар. Кӣ барои пайвастшавӣ пардохт мекунад, ва агар манбаи баста шавад, чӣ касе масъул аст?
• Ширкатҳои гармии паст. Чӣ тавр ба шабакаҳои мавҷудаи баланди ҳарорат ва биноҳо барои коркарди хунуктар табдил додан мумкин аст.
• High-temperature heat pumps delivering steam at 120 to 200 °C for industry, from waste heat at 60 to 100 °C.
• Хониши мавсимӣ, ки гармии маркази додаҳои тобистонаро барои зимистон нигоҳ медорад.
• Фаъолияти ченшуда. Маълумоти солонаи нашршуда дар бораи гармӣ, энергияи истифодашуда ва хароҷот барои лоиҳаҳои воқеӣ.

Чӣ гуна прототипи корӣ лозим аст

Дар ин ҷо оҳан ва мис истеҳсол мешуданд. Инчунин, дар ин ҷо барои истифодабарандагони компютерҳо, ки ба системаи оператсионии Windows дастрасӣ надоранд, барномаҳои махсуси идоракунии компютерҳо мавҷуданд. Дар ин ҷо барои ҳар як истифодабаранда бояд якчанд намуди ҳисобкунакҳо мавҷуд бошанд.

Фаза	Кор	Қарор	Нархи тақрибан	Вақт
1. Тафтиши гармӣ	Тақсимот ва ҳарорати раванди партовҳои воқеӣ дар давоми чанд ҳафта бо сабткунакҳо; харитагирии истифодабарандагони гармӣ дар масофаи 1 то 2 км	Дар ин ҷо барои ҳарорати кофӣ, дар ҳарорати истифодашаванда, ба қадри кофӣ наздик ба корбар ҳаст?	$5k to $20к	1 то 3 моҳ
2. Намоишгари мизи корӣ	Аз 10 то 50 кВт гармидиҳӣ ва насосҳои гармӣ дар манбаи воқеӣ, бо ҳисобкунакҳои гармӣ ва барқ	COP, ифлосшавӣ ва боварӣ ба ҷараёни воқеӣ	$30k to $150к	6 то 12 моҳ
3. Pilot connection	Пайвастшавӣ ба як бино ё шабакаи хурд, як соли додаҳо, шартномаи таъминоти гармӣ	Нархи воқеии ҳар як кВт/ соат гармӣ ва модели шартнома	$0.3M to $2М	12 то 24 моҳ


Ба мо чӣ лозим аст

• Инженерҳои гармидиҳӣ ва операторони шабака.
• Насосҳои гармӣ, махсусан барои мошинҳои калон ва баландсифат.
• Роҳбарони марказҳои иттилоотӣ ва саноатии энергия, ки мехоҳанд маълумоти ҳарорат ва ҷараёнро мубодила кунанд.
• Таҳияи шаҳрҳо ва таҳлили GIS барои харитасозии манбаъҳо ва истифодабарандагон.
• Ҳуқуқи инсон ва ҳуқуқ & Иловаи забон
• Process engineers for fouling, corrosion and cleaning of heat exchangers on dirty streams such as sewage and flue gas.

Идеяи беҳтаре доред?

Инчунин, дар ин ҷо барои ҳар як аъзои оила як нафар мудири мактаб таъин карда мешавад. Барои ба кор даровардани идея, он бояд коркунанда, намунаи ҳаёти воқеӣ, ки дар асл энергияро истеҳсол мекунад; барои идеяи барқароркунии гармӣ, ин маънои онро дорад, ки моделе, ки гармии ченшуда ё электрикиро таъмин мекунад, бо баромад ва истифодабарии энергияи худ дар асбобҳо сабт шудааст, талаб карда нашудааст. Агар шумо дар бораи физика ва рақамҳо маълумоти зиёд дошта бошед, мо метавонед онҳоро дар ин ҷо нашр кунем. Аммо ҷамъоварии сармоя бе модели корӣ хеле душвор аст ва дар ин ҷо ҳеҷ ваъдаи маблағгузорӣ, бозгашти пул ё пешниҳодҳо нест.

Идеяи худро тавассути form contribution бо масъалае, ки он ҳал мекунад, санҷиши физика, хароҷоти тақрибан барои kWh ва санҷиши арзонтарин, ки онро хато нишон медиҳад, фиристед. Агар шумо моделе дошта бошед, ки кор мекунад, ба он натиҷаи ченкуниро дохил кунед ва чӣ тавр онро чен кардед. & Тасвирот Манбаъҳои энергия ин ва дигар алтернативаҳо дар радари идеяро муқоиса мекунад.

Манбаъҳо

1. Forman, C., Muritala, I.K., Pardemann, R. and Meyer, B. (2016). Инчунин, дар раванди гармшавии глобалӣ нақши муҳим мебозад. Renewable and Sustainable Energy Reviews 57, 1568-1579.
2. Аълочии маорифи Тоҷикистон (2018). Новый теплопомпа будет построен в Хельсинки; Wikipedia, Энергетика дар Финляндия.
3. Meta (2020). Шаблон:Шаҳристон.
4. Стокҳолм (швед. Вебсайти барнома.
5. Wahlroos, M., Pärssinen, M., Rinne, S., Syri, S. and Manner, J. (2018). Future views on waste heat utilization: case of data centers in Northern Europe. Renewable and Sustainable Energy Reviews 82, 1749-1764.
6. Дар ин давра ба эҷодиёти ӯ асарҳои «Авесто», «Шоҳнома», «Девони бузургон», «Наводир-ул-вақоеъ», «Фарҳанги забони тоҷикӣ» ва ғайра дохил мешаванд. (2013). Aerostar (англ. Aerostar) — як ҳавогарди сохтаи Aerostar Systems аст . Renewable and Sustainable Energy Reviews 22, 168-186.
7. Lund, H., Werner, S., Wiltshire, R. et al. (2014). 4th Generation District Heating (4GDH). Energy 68, 1-11.
8. Вернер, С. (2017). Дар ин ҷо барои гарм ва хунук кардани об истифода мешавад. Energy 137, 617-631.
9. Germany (2023). Energieeffizienzgesetz (EnEfG), section 11: data centres.
10. IEA (2025). Энергия ва ИИ.
11. Lazard (June 2026). Нархи энергияи баробаршуда+, версияи 19.
12. Local Solar System Основа. The Fan Wall open model: the rooftop solar benchmark of $0.19 per kWh.
13. Википедия. Amager Bakke: 157 to 247 MW of district heating and up to 63 MW of electricity from municipal waste, with a ski slope on the roof.