شبیهسازی عملکرد مبدل زمینی پمپ حرارتی زمین گرمایی تعبیه شده در شمع بتوتی ساختمان
نویسندگان
1 استادیار مهندسی مکانیک، پژوهشکده توسعه و بهینهسازی فناوریهای انرژی، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران
2 دانشآموخته کارشناسیارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران غرب، تهران، ایران
3 دانشآموخته کارشناسیارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس فنی دانشگاه تهران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
doi
چکیده
پمپهای حرارتی زمین گرمایی از جمله فناوریهای رو به رشدی هستند که در جهت استحصال انرژی برای مصارف مختلف به صورت گسترده استفاده میشوند. از جمله دلایل این کاربرد رو به رشد میتواند عواملی همچون بازدهی بالا، قابلیت چشمگیر در ذخیره انرژی و هزینه عملیاتی اندک باشد. در این مقاله، نوعی از پمپ حرارتی زمین گرمایی مطالعه خواهد شد که مبدل حرارتی زمینی آن در شمع بتونی ساختمان تعبیه شده است. استفاده از شمعهای ساختمانی که به ستون انرژی نیز معروفند هزینههای حفاری چاههای گمانه متداول را کاهش میدهد. در این مطالعه برای ارزیابی و درک چگونگی عملکرد ستونهای انرژی از دینامیک سیالات محاسباتی استفاده میشود و تأثیر پارامترهایی نظیر ضریب هدایت حرارتی ستون، قطر ستون، قطر لوله و تعداد حلقههای ستون با استفاده از آن بررسی میشوند. نتایج نشان میدهند افزایش در هر یک از این پارامترها منجر به افزایش بازدهی پمپ حرارتی زمین گرمایی میشود. علاوه بر این، افزایش تعداد حلقههای ستون میتواند بر افت فشار و همچنین مقدار توان مورد نیاز برای به جریان در آوردن سیال تأثیرگذار باشد. نتایج به دست آمده از این پژوهش میتوانند برای طراحی یا بهینهسازی عملکرد پمپهای حرارتی زمین گرمایی با مبدل حرارتی زمینی جاسازی شده در شمعهای بتنی ساختمان، استفاده شوند.
