مقایسه فنی و زیست محیطی سیستم ذخیره سازی سرمایش و گرمایش 24 ساعته و سالیانه در ساختمان‌های غیرمسکونی با استفاده از لوله‌های زیرزمینی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد مهندسی سیستم‌های انرژی، گروه مهندسی انرژی و اقتصاد، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.

2 استادیار، مهندسی سیستم‌های انرژی، گروه فنی و مهندسی، واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی، آستارا، ایران. *(مسوول مکاتبات)

doi
10.22034/jest.2019.14560
چکیده

زمینه و هدف: با توجه به افزایش تقاضا برای ساخت ساختمان‌های با کارایی انرژی بالا، راه‌حل‌های فنی موردنیاز است تا با حداقل نمودن مصرف انرژی، از آن ها استفاده نمود. یکی از این راه‌حل ها، عبارت است از ذخیره‌سازی انرژی در منابع زیرزمینی که بر اساس استفاده کوتاه مدت یا بلند مدت درنظر گرفته می‌شود. روش بررسی: در تحقیق حاضر یک بیمارستان در شهر تهران به نمایندگی از ساختمانی با نیاز انرژی حرارتی بالا موردمطالعه قرار گرفت و محاسبات حرارتی و سیالاتی برای ذخیره سرما و گرما توسط لوله‌های زیرزمینی در آن، توسط نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی گردید و بارهای حرارتی و برودتی ساختمان توسط نرم‌افزارHAP4.5 محاسبه و در نرم‌افزار متلب وارد شد و اندازه و نحوه پاسخ سیستم های 24 ساعته و فصلی و نیز کاهش انتشار دی اکسید کربن مقایسه گردید. یافته‌ها: سیستم ذخیره ساز حرارتی، تقاضا از گرما و سرما را برای ساختمان کاهش نمی دهد، اما با استفاده از یک ذخیره‌سازی زیرزمینی می‌توان مقدار انرژی خریداری‌شده و آسیب‌های زیست‌محیطی آن را کاهش داد. بحث و نتیجه‌گیری: نتایج حاصل نشان داد، با به‌کارگیری سیستم ذخیره‌سازی 24 ساعته در طی سال، که دارای 15 خط لوله فولادی به قطر نامی 3 اینچ و به طول 600 متر که در عمق 3 متری سطح زمین قرار می‌گیرد، 67% از نیاز گرمایشی و 34% از نیاز سرمایشی را تأمین و از انتشار 127 تن دی‌اکسید کربن در سال جلوگیری می‌شود. در حالی که سیستم ذخیره سازی فصلی دارای 45 خط لوله با مشخصات یکسان در عمق 5 متری سطح زمین می باشد و %98 از نیاز گرمایشی و %5/39 از نیاز سرمایشی را تأمین و از انتشار 2/169 تن دی‌اکسید کربن جلوگیری می‌کند.