امکانسنجی مقایسهای دو سیستم پمپ حرارتی آبگرمکن خورشیدی انبساط مستقیم در آب و هوای رشت
نویسندگان
1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
2 گروه مهندسی برق، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران
doi
10.22060/mej.2025.24414.7866چکیده
در این پژوهش، مطالعه مقایسهای تجربی و عددی بر روی دو سیستم پمپ حرارتی معمولی و پمپ حرارتی آبگرمکن انرژی خورشیدی انبساط مستقیم برای پتانسیل آب گرم مصرفی انجام شده است. سیستم پمپ حرارتی آبگرمکن انرژی خورشیدی انبساط مستقیم شامل کلکتور خورشیدی تخت به عنوان تبخیرکننده، یک کمپرسور هرمتیک از نوع چرخشی با مبرد R134a، یک لوله مویین به عنوان شیر انبساط و یک کندانسور مارپیچی پرهدار غوطهور و یک مخزن ذخیره آب 100 لیتری است. نتایج شبیهسازی برای دستیابی به طراحی بهینه سیستم و تعیین استراتژی مناسب برای چهار شرایط عملیاتی روز آفتابی، روز ابری، شب صاف و شب ابری مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد هر دو سیستم به صورت تجربی و عددی بررسی شده است. تأثیرات شرایط عملیاتی (دمای هوا، دمای آب، شدت تابش خورشیدی و غیره) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و مقایسه عملکرد تحت شرایط عملیاتی مختلف بین دو سیستم انجام شده است. نتایج نشان میدهد که در شرایط روز آفتابی، ضریب عملکرد سیستم پمپ حرارتی آبگرمکن انرژی خورشیدی انبساط مستقیم به طور قابل توجهی بالاتر از سیستم پمپ حرارتی معمولی است. در شرایط روز ابری، ضریب عملکرد هر دو سیستم تقریباً یکسان است و در شرایط شب، به ویژه در شرایط شب صاف، سیستم پمپ حرارتی آبگرمکن انرژی خورشیدی انبساط مستقیم به دلیل عملکرد ضعیف تبادل حرارت همرفتی اواپراتور- کلکتور خورشیدی و اتلاف حرارت تابشی به آسمان در شب، عملکرد ضعیفی را نشان میدهد.
