بررسی عددی پارامترهای موثر بر عملکرد مبدل حرارتی زمین گرمایی عمودی

امروزه با توجه به آلایندگیهای بسیار زیاد و همچنین کمبود انرژی های فسیلی میبایست از انرژیهای تجدیدپذیر کمک گرفته شود. از جمله این انرژیها، انرژی زمین گرمایی است که توسط مجموعه پمپهای حرارتی منبع زمینی صورت میپذیرد. مبدل حرارتی زمین گرمایی نقش بسیار مهمی در این مجموعه به منظور تامین انرژی مورد نیاز دارد. لذا، با استفاده از روش حجم محدود و به صورت ناپایدار، مدل سه بعدی مبدل حرارتی زمین گرمایی عمودی مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه، تغییرات دمای آب خروجی مبدل حرارتی به مدت 24 ساعت کاری با نمونه مرجع صحتسنجی شد. علاوه بر آن، شاخصهای موثر بر کارایی حرارتی مبدل حرارتی زمین گرمایی از جمله درجه حرارت آب ورودی، میزان تخلخل خاک، جریان ورودی، هدایت حرارتی و ظرفیت گرمایی ماده پر کننده بین لوله و خاک مورد ارزیابی قرار گرفتند. لازم به ذکر است، این مبدل حرارتی در حالت سرد کننده مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است که در فصل تابستان بکار گرفته میشود. نتایج نشان داد که عملکرد حرارتی مبدل حرارتی زمین گرمایی عمودی به میزان قابل توجهی تحت تاثیر درجه حرارت آب ورودی و جریان ورودی قرار دارد،بطوریکه دمای آب خروجی نسبت به ورودی کاهش بسیار زیادی دارد. بر خلاف آن، تخلخل خاک، ظرفیت گرمایی حجمی و هدایت حرارتی ماده پر کننده بر کارایی حرارتی مبدل زمین گرمایی تاثیر بسزایی ندارند.

Keywords:

پمپ حرارتی منبع زمینی , انرژی زمین گرمایی , مبدل حرارتی زمین گرمایی عمودی