صادق مجتهدی - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، دانشکده فنی و مهندسی کارشناسی ارشد مکانیک
سیروس آقانجفی - دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مکانیک استاد دانشگاه خواجه نصیر الدین طوسی

فرآیند طراحی بهینه یک پمپ حرارتی زمین گرمایی شامل مدل سازی ترمودینامیکی و انتخاب بهترین پارامترهای طراحی که بر عملکرد سیستم و هزینه اولیه آن تاثیرگذار است. در این مقاله، مدل سازی و بهینه سازی یک پمپ حرارتی زمین گرمایی با مبدل حرارتی زمینی عمودی در شرایط آب و هوای تهران مورد مطالعه قرار گرفته است. برای مدل سازی ترمودینامیکی از نرم افزار حل معادلات دیفرانسیل (EES) و برای بهینه سازی ترمواکونومیک این سیستم از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) استفاده کرده ایم. پارامترهای طراحی سیستم عبارت اند از دمای تبخیر و چگالش در اواپراتور و کندانسور، میزان مافوق گرم شدن و مادون سرد شدن مبرد در اواپراتور و کندانسور، دمای آب وروردی و خروجی از مبدل حرارتی زمین گرمایی می باشد. نتایج این مطالعه نشان می دهد با بهینه سازی انجام شده توسط الگوریتم PSO هزینه سرمایه گذاری 4.26% نسبت به مطالعات پیشین کاهش یافته است.

پمپ حرارتی زمین گرمایی با مبدل حرارتی زمینی عمودی، الگوریتم ازدحام ذرات، تحلیل ترمواکونومیک