فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در مقاله‌ی حاضر تغییرات برحسب زمان دمای خاک، حول مبدل‌های حرارتی زمینی پمپ‌های حرارتی زمین‌گرمایی در دو راستای محوری (عمق) و شعاعی بررسی شده‌است. تغییرات توزیع دمای خاک اطراف مبدل‌های حرارتی زمینی، نقش مهمی در عملکرد حرارتی، مصرف برق و ضریب عملکرد پمپ‌های حرارتی زمین‌گرمایی دارد؛ بنابراین پژوهش حاضر به مدل‌سازی عددی و سه‌بعدی وابسته به زمان دو مبدل حرارتی یوشکل و لوله‌های هم‌مرکز با هدف بررسی تأثیر آن‌ها بر توزیع دمای خاک پرداخته‌است. شبیه‌سازی با نرم‌افزار انسیس فلوئنت 16 و بر مبنای روش حجم کنترل انجام شده‌است. عملکرد دو مبدل برای نرخ‌های جرمی مختلف سیال خنک‌کن کندانسور (در مصارف تابستانی پمپ حرارتی زمین‌گرمایی)، با یکدیگر مقایسه گردیده‌است. طبق نتایج، میزان نرخ انتقال حرارت به زمین در مبدل لوله‌های هم‌مرکز، در مقایسه با مبدل یوشکل در نرخ‌های جرمی سیال خنک‌کننده کندانسور معادل با 0/8، 1 و 1/2 کیلوگرم بر ثانیه، به ترتیب حدود 5/34، 11/9 و16/5 درصد بیشتر است. با بررسی تأثیر دو مبدل بر توزیع دمای خاک بعد از 93 روز، مشاهده می‌شود که تأثیر مبدل یوشکل بر توزیع دمای عمق‌های کمتر از 36/6 متر از زمین، بیشتر است درحالی‌که مبدل لوله‌های هم‌مرکز توزیع دمای خاک لایه‌های عمیق‌تر را بیشتر تحت تأثیر قرار می‌دهد.