مطالعه تأثیر رطوبت خاک اطراف لولۀ مبدل حرارتی هوا-زمینی بر شاخص‏های عملکردی آن

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 دانشجوی دکتری گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

doi
10.22092/amsr.2024.366145.1491
چکیده

به منظور بررسی تأثیر رطوبت خاک و طول لولۀ انتقال هوا بر شاخص‏های عملکردی یک سامانه زمین‏گرمایی، دو آزمایش به صورت فاکتوریل در مرداد و شهریور 1401 بر پایۀ طرح بلوک‏‏های کامل تصادفی و در سه تکرار در یک گلخانۀ مجهز به سامانه زمین گرمایی در شهر اراک اجرا شد. دو رطوبت خاک 10 و 25 درصد (a1 و a2) به عنوان فاکتور اول و سه طول لوله 17، 34 و 51 متر (b1، b2 و b3)، به عنوان فاکتور دوم در نظر گرفته شد. توسط یک فن جریان هوا داخل دو لوله PVC به قطر 200 میلی‏متر، در عمق سه متری زمین، به چرخش درمی‏آمد. برای مرطوب‏ کردن خاک اطراف لوله، از یک نوار آبیاری به قطر 16 میلی‏متر استفاده شد. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش رطوبت خاک از 10 به 25 درصد، دمای هوای خروجی سامانه از 5/25 به 5/23 درجة سلسیوس کاهش می‏یابد. متوسط راندمان در دو رطوبت 25 و 10 درصد به ترتیب 82/0 و 69/ بود. توان سرمایشی تولید شده در دو سطح رطوبت مورد مطالعه خاک، به ‏ترتیب 7/2 و 2/2 کیلووات بود. بهترین تیمار از نظر شاخص‏های عملکردی، تیمار با طول لولۀ 34 متر و رطوبت 25 درصد بود. دمای هوای خروجی، راندمان، توان سرمایشی و ضریب عملکرد سامانه در این حالت به ترتیب 7/23 درجة سلسیوس، 90/0، 8/2 کیلووات و 7/3 بود.