آنالیز راندمان پی(شمع) زمین گرمایی در بستر انواع خاک

انرژی زمین گرمایی یکی از منابع انرژی مقرون به صرفه و زیست سازگار است که پتانسیل جایگزینی سوخت های فسیلی را داراست . زمین به عنوان یک منبع عظیم انرژی عمل مینماید. در تابستان دمای سطح زمین به دلیل تابش نور خورشید افزایش می یابد . این گرما به سطوح داخلی زمین نیز نفوذ میکند. در میان انواع انرژی های تجدیدپذیر، انرژی زمین گرمایی پتانسیل بسیار مناسبی برای مصارف گوناگون دارد. دمای سطح زیرین زمین برخلاف دمای هوا درطول سال نسبتا ثابت است و این ویژگی فرصتی را فراهم می آورد تا بتوان با استفاده از فونداسیون های دمافعال از این انرژی بهترین بهره را برد. استفاده از انرژی زمین گرمایی توسط سازه های بتنی از قبیل شمع ها، دیوارها و دال ها، یک روش سازگار با محیط زیست برای تامین سرمایش و گرمایش ساختمان ها میباشد. شمع انرژی نوعی از فونداسیون است که بطور همزمان دو هدف انتقال بار سازه و تبدیل انرژی را تامین مینماید.این سیستم علاوه بر اینکه بار سازه ای ساختمان را به لایه های زیرین منتقل میکند، به عنوان یک مبدل حرارتی نیز عمل مینماید. در مطالعه حاضر برای بررسی اثر خاک و شمع انرژی بر یکدیگر، یک مدلسازی عددی به روش المان محدود برپایه نتایج صورت گرفته است. هدف اصلی از این مطالعه بررسی پاسخ شمع انرژی در خاک های گوناگون میباشد. این مساله با درنظر گرفتن لایه هایی از خاک های مختلف صورت پذیرفته است و نتایج حاصل از آن که شامل جابجایی،کرنش و تنش های مازاد ناشی از حرارت است، به صورت گراف نمایش داده شده است . نتایج نشان داد که خصوصیات خاک ها تاثیر بسزایی در نوع رفتار شمع دارد. دما نیز اثر مهمی بر روی عکس العمل شمع دارد. همچنین مشخص گردیده است که پاسخ خاک در حالت چند لایه در میان پاسخ مدل های تک لایه قرار میگیرد.

Keywords:

شمع انرژی , انرژی زمین گرمایی , مبدل حرارتی , المان محدود , راندمان پی , مدلسازی عددی