مطالعه عملکرد حرارتی سیستم های گرمایش از کف هیدرونیک بهره گیرنده از پمپ حرارتی ترکیبی زمین گرمایی-خورشیدی

چکیده مطالعه عملکرد حرارتی سیستم¬های گرمایش از کف هیدرونیک بهره¬گیرنده از پمپ حرارتی ترکیبی زمین گرمایی- خورشیدی به وسیله¬ی : حسین تقوایی محدودیت منابع و تبعات ناخوشایند ناشی از مصرف بی¬رویه¬ی منابع انرژی در سالیان اخیر، باعث شده است که به موضوع بهینه¬سازی مصرف انرژی و استفاده از منابع تجدید¬پذیر توجه بیشتری شود. از آن¬جا که بخش اعظمی از انرژی مصرف شده در اغلب کشورها مربوط به بخش ساختمان است لذا بحث استفاده از منابع تجدید¬¬پذیر انرژی در سرمایش و گرمایش ساختمان¬ها از اهمیت ویژه¬ای برخوردار است. پمپ¬های حرارتی زمین گرمایی یکی از تجهیزاتی است که اخیراً بسیار مورد توجه قرار گرفته است. پمپ¬های حرارتی زمین گرمایی از زمین به عنوان چشمه یا چاه حرارتی استفاده می¬کنند. دمای زمین در زمستان از دمای هوای محیط بالاتر و در تابستان از دمای هوای محیط پایین¬تر است؛ علاوه بر این در طول سال نوسانات دمایی زمین بسیار پایین است و زمین از نوسانات دمایی محیط تأثیر بسیار کمی می¬پذیرد؛ بنابراین زمین می¬تواند به عنوان یک منبع حرارتی مناسب برای پمپ¬های حرارتی به کار رود. در پمپ¬های حرارتی زمین گرمایی برای جذب حرارت از زمین و یا دفع حرارت به زمین از مبدل¬های حرارتی زمینی به شکل لوله¬هایی که با آرایش¬های مختلف افقی، عمودی و یا مارپیچ در زیر زمین قرار می¬گیرند، استفاده می¬شود. در این تحقیق عملکرد حرارتی سیستم ترکیبی پمپ حرارتی زمین گرمایی با سیستم گرمایش کفی برای اولین بار مدلسازی گردید و از نظر مصرف انرژی و آسایش حرارتی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین شرایط کاری سیستم پیشنهادی با عملکرد سیستم¬های مرسوم زمین گرمایی (ترکیب پمپ حرارتی زمین گرمایی با سیستم¬های همرفتی) مورد مقایسه قرار گرفت و نتایج نشان داد که ترکیب پمپ¬های حرارتی زمین گرمایی با سیستم¬های گرمایش تابشی کفی می-تواند عملکرد به مراتب بهتری نسبت به سیستم¬های مرسوم داشته باشد. با استفاده از سیستم ترکیبی پیشنهادی می¬توان اندازه¬ی مبدل حرارتی زمینی را تا حد قابل توجهی کاهش داد که این به معنی کاهش هزینه¬های اولیه اجرایی در پروژه¬های زمین گرمایی است. در این پژوهش مطالعات پارامتریک نسبتاً جامعی در مورد تأثیر پارامترهای مختلف طراحی بر نحوه¬ی عملکرد سیستم¬های پمپ حرارتی زمین گرمایی و به ویژه سیستم ترکیبی پیشنهادی صورت گرفت.