محمد حبیبی - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
علی حکاکی فرد - استادیاردانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف

استفاده از زمین به عنوان چشمه و یا چاه گرمایی در پمپهای حرارتی زمین گرمایی به علت بالا بردن ضریب عملکرد سیستم و صرفه جویی در مصرف انرژی در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است. در این مقاله به شبیه سازی عددی عملکرد گرمایی انواع مبدلهای افقی پمپهای حرارتی زمین گرمایی شامل مبدلهای لوله مارپیچ و مبدلهای فنری با استفاده از نرم افزار فلوینت برای یافتن عمق بهینه و فاصله بهینه بین دو مبدل پرداخته شده است. همچنین عملکرد دو مبدل از جهات مختلفی ازجمله عملکرد گرمایی، مقدار لوله مصرفی، مقدار سطح زمین مورد نیاز و مقدار حجم خاکبرداری نیز بررسی و مقایسه شدهاند. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با کارهای تجربی مقایسه شد و تطابق خوبی بین نتایج دیده شد. نتایج حکایت از تاثیر گذار بودن عمق قرارگیری مبدل و همچنین فاصله بین دو مبدل در تمامی پارامترهای مورد بررسی دارد. افزایش عمق قرار گیری مبدل ( عمق کانال) باعث بهبود عملکرد گرمایی و کاهش لوله مصرفی و افزایش حجم خاکبرداری میشود. نتایج نشان دادند که با زیاد کردن فاصله بین دو مبدل عملکرد گرمایی بهبود می یابد و مقدار لوله مصرفی کاهش می یابد ولی باعث افزایش مقدار سطح زمین مورد نیاز میشود. در حالت کلی مبدل لوله مارپیچ دارای عملکرد گرمایی بهتری نسبت به مبدل فنری است در حالیکه در عمقها و فواصل بالاتر، مبدل فنری دارای هزینه اولیه کمتری میباشد

پمپ حرارتی زمین گرمایی، مبدل مارپیچ افقی، مبدل فنری