بررسی عملکرد گرمایی مبادلهکن گرمایی زمینبههوا با استفاده از یک مدل تحلیلی شبه گذرا
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
4 دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
doi
10.22034/jmeut.2021.44827.2852چکیده
در مقاله حاضر یک مدل تحلیلی شبه گذرا برای بررسی انتقال گرما در یک مبادلهکن زمینبههوا توسعه داده شده است. در مطالعه حاضر، با درنظرگرفتن انتقال گرمای گذرا در خاک اطراف مبادلهکن زمینبههوا، تأثیر اشباع گرمایی خاک در نظر گرفته شده است. اشباع گرمایی خاک به کاهش اختلاف دمای هوا و خاک اطراف مبادلهکن زمینبههوا بعد از مدت زمانی از کارکرد سیستم گفته میشود که باعث کاهش عملکرد این سیستم میشود. همچنین تأثیر عمق دفن در عملکرد گرمایی مبادلهکن در نظر گرفته شده است. نتایج مدل حاضر با نتایج تجربی و شبیهسازی عددی مقایسه شده و تطابق خوبی مشاهده شده است. عملکرد مبادلهکن گرمایی زمینبههوا در شهر تهران بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که با افزایش عمق بکار گیری مبادلهکن از یک متر به دو متر میتوان آهنگ انتقال گرمای متوسط را تا 37% بهبود داد. هرچقدر ساعات کارکرد سیستم در شبانهروز کمتر باشد، ظرفیت سرمایش بالاتر خواهد بود. بهطوریکه در حالتی که سیستم هشت ساعت در روز کار میکند نسبت به کارکرد مداوم، متوسط آهنگ انتقال گرما از هوا به خاک 66% افزایشیافته است.
