مقایسه تطبیقی الگوی انتقال حرارت در سامانه های گرمایش تابشی نوین و نسل پیشین، با رویکرد مقابله با ناترازی گاز در کشور

ایران به عنوان دومین دارنده ذخایر گاز طبیعی در جهان، در دهه اخیر با چالش ناترازی فزاینده میان تولید و مصرف گاز روبه رو شده است؛ به گونه ای که بر اساس سند تراز انرژی کشور، تا افق ۱۴۲۰ کمبود روزانه بیش از ۵۰۰ میلیون مترمکعب گاز پیش بینی می شود. این وضعیت ضرورت بازنگری در الگوهای مصرف و بهینه سازی سامانه های گرمایشی را بیش از پیش آشکار ساخته است. یکی از حوزه های موثر در این زمینه، ارتقای فناوری در سامانه های گرمایش تابشی است که به دلیل عملکرد حرارتی بالا و تلفات همرفتی پایین، نقش مهمی در کاهش مصرف سوخت دارد. این پژوهش با رویکرد تحلیلی–تطبیقی مهندسی انجام شده و به بررسی مکانیزم های انتقال حرارت در دو نسل سامانه های گرمایش تابشی شامل سامانه های موضعی (نسل قدیم) و سامانه های نسل نوین OHA پرداخته است. روش تحقیق بر تحلیل پارامترهای ترمودینامیکی، داده های تجربی عملکردی و مقایسه مدل های انتقال حرارت هدایت–جابه جایی–تابش استوار است. سه پارامتر کلیدی شامل زبری مهندسی شده سطح لوله، پایداری عملکرد حرارتی در شرایط کاری بلندمدت، و پیش گرمایش و کنترل هوشمند دما به صورت تطبیقی مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد استفاده از لوله های با زبری کنترل شده در سامانه OHA موجب افزایش ۱۵ تا ۳۰ درصدی ضریب انتقال حرارت جابه جایی داخلی و کاهش مصرف سوخت می شود. طراحی متمرکز با مشعل بیرونی نیز پایداری حرارتی، ایمنی و یکنواختی دمایی را افزایش داده است. علاوه بر آن، کاهش زمان پیش گرمایش در این سامانه، سبب کاهش تلفات گذرا و افزایش بازده کلی گردیده است. در جمع بندی، تغییر الگوی انتقال حرارت از مدل همرفتی–تابشی به تابشی–مستقیم در سامانه های نسل جدید، گامی موثر در بهینه سازی مصرف گاز و کاهش ناترازی انرژی کشور است. توسعه و حمایت از سامانه های گرمایش تابشی OHA به عنوان راهکاری فناورانه و بومی برای مقابله با بحران ناترازی گاز پیشنهاد می شود.

کلیدواژه ها:

گرمایش تابشی ، سامانهOHA ، انتقال حرارت تابشی ، بهینه سازی مصرف گاز ، ناترازی انرژی ، کارایی حرارتی