بررسی اثرات برهم نهی حرارتی گمانه ها در میزان بازدهی سیستم پمپ حرارتی زمین منبع

یکی از ویژگی های خاص زمین ثابت بودن دما در عمق های مختلف آن است. این ویژگی اساس کار مبدل های حرارتیزمینی می باشد که متداولترین نوع آنها، مبدل های حرارتی گمانه می باشند. گمانه ها نقش مهمی در انتقال انرژی بینسیستم پمپ های حرارتی زمین گرمایی و خاک دارند. می توان با بهینه کردن نحوه قرارگیری لوله ها در داخی گمانه ها وشکل دهی به نوع چینش آنها از حداقل فضا سطح زمین، بیشترین استفاده را کرد. تغییرات دمایی هریک از گمانه ها برروی محدودهای از خاک اطرافش تاثیر می گذارد. باید توجه شود که اثرات برهم نهی حرارتی گمانه ها تا چه میزان بازدهیسیستم را تحت الشعاع خود قرار می دهد. در این مقاله با انجام تحلی عددی با استفاده از نرم افزارCOMSOL و در نظر گرفتن دو گمانه فرضی، با شرایط و خصوصیات مشابه، سعی شده تا تاثیر مبدل های حرارتی گمانه بر یکدیگر بررسی شود.این گمانه ها در پنج فاصله مختلف از هم، واقع در استوانه فرضی خاک مورد آزمایش قرار گرفته اند. هرچه فاصله گمانه هانزدیکتر می شود خاک تحت بار حرارتی بیشتری قرار می گیرد که توانایی بازیابی را از خاک می گیرد و کارایی سیستمکاهش می یابد. با توجه به اینکه در بیشتر مناطق، خصوصا مناطق شهری برای استفاده از این تکنولوژی و انرژی بی نهایتزمین، نیاز به فضاهای نسبتا زیاد وجود دارد، در نتیجه با برقرار نمودن یک ارتباط مناسب، بین بازدهی مفید سیستم وصرفه جویی در فضای مورد استفاده، به طرح بهینه مورد نیاز دست یافت.

Keywords:

برهم نهی حرارتی , پمپ حرارتی زمین منبع , مبدل حرارتی گمانه , بهینه یابی شبکه گمانه ای , COMSOL Multiphysics