بهبود عملکرد گرمایی مبادلهکنهای زمینی با استفاده از آرایش مارپیچ سهگانه
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه امام علی (ع)، تهران، ایران
2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
3 استادیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه امام علی (ع)، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.46894.2941چکیده
یکی از کارآمدترین سامانههای تهویه مطبوع، پمپهای گرمایی زمینی میباشند. از مشکلات اساسی این نوع پمپها میتوان به هزینهی بالای نصب آنها اشاره کرد. با انتخاب آرایش مناسب مبادلهکن گرمایی زمینی مورد استفاده در این پمپها میتوان با افزایش آهنگ انتقال گرما با زمین اطراف و کاهش تعداد چاههای حفر شده در هزینهها صرفهجویی کرد. در این مطالعه، عملکرد گرمایی مبادلهکن زمینی با آرایش مارپیچ سهگانه مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، به شبیهسازی سه بعدی و گذرای دینامیک سیالات محاسباتی مبادلهکن گرمایی زمینی و زمین اطراف آن پرداخته شده است. ضمن مقایسه آرایش مارپیچ سهگانه با مبادلهکن آرایش تک مارپیچ به مطالعه تاثیر پارامترهای گام و قطر حلقههای مارپیج بر عملکرد این نوع مبادلهکن پرداخته شده است. نتایج نشان میدهد آرایش مارپیچ سهگانه تبادل گرما با زمین اطراف را حدود 28% نسبت به آرایش تک مارپیچ افزایش میدهد. بررسی پارامترهای مورد مطالعه نشان داد گام حلقههای مارپیج بیشترین تاثیر بر عملکرد سیستم را دارد و با کاهش آن، عملکرد سیستم بهبود مییابد.
