ترجمه فارسی عنوان مقاله
تحلیل عملکرد حرارتی پمپ حرارتی زمینگرمایی ادغامشده با پی ساختمان در تابستان
عنوان انگلیسی
Thermal performance analysis of a ground-coupled heat pump integrated with building foundation in summer
کد مقاله | سال انتشار | تعداد صفحات مقاله انگلیسی |
---|---|---|
28161 | 2013 | 7 صفحه PDF |
منبع
Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)
Journal : Energy and Buildings, Volume 59, April 2013, Pages 37–43
فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده
کلمات کلیدی
1- مقدمه
2- پمپ حرارتی زمینگرمایی مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده
2.1- مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC)
2.2- سامانۀ کلی پمپ حرارتی زمینگرمایی
جدول 1- مشخصات پمپ حرارتی زمینگرمایی
جدول 2- سایر تجهیزات
2.3- هزینۀ اولیۀ نصب
جدول 3- هزینههای اولیۀ نصب (بر حسب دلار آمریکا)
شکل 1- مبدل حرارتی زمینگرمایی مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC)
شکل 2- کل سامانۀ مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) برای آزمایش
شکل 3- سامانۀ اندازهگیری رسانایی حرارتی مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) با زمین
شکل 4- نمودار دما و لگاریتم طبیعی زمان
3- اندازهگیری رسانایی حرارتی مؤثر مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC)
3.1- رئوس کلی اندازهگیری
3.2- روش تحلیل
3.3- اندازهگیری رسانایی حرارتی مؤثر
جدول 4- اقلام اندازهگیری
4- اندازهگیری انرژی سرمایش
4.1- رئوس کلی اندازهگیری
4.2- اقلام اندازهگیری
4.3- شرایط عملیاتی سامانه
شکل 5- دمای سیال ورودی و خروجی برای مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE)
5- نتایج
5.1- دمای سیال ورودی و خروجی در مبدل حرارتی زمینگرمایی
5.2- رابطۀ بین دمای خارجی و دمای سیال خروجی
5.3- انرژی تأمینشده توسط پمپ حرارتی
5.4- مصرف انرژی الکتریکی در پمپ حرارتی
5.5- ضریب عملکرد پمپ حرارتی
شکل 6- رابطۀ بین دمای خارجی و دمای سیال خروجی
شکل 7- دمای خارجی و انرژی تأمینشده توسط پمپ حرارتی
شکل 8- مصرف انرژی پمپ حرارتی
شکل 9- ضریب عملکرد (COP) پمپ حرارتی زمینگرمایی (GCHp)
6- محدودیتهای مطالعه
7- نتیجهگیری
کلمات کلیدی
1- مقدمه
2- پمپ حرارتی زمینگرمایی مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده
2.1- مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC)
2.2- سامانۀ کلی پمپ حرارتی زمینگرمایی
جدول 1- مشخصات پمپ حرارتی زمینگرمایی
جدول 2- سایر تجهیزات
2.3- هزینۀ اولیۀ نصب
جدول 3- هزینههای اولیۀ نصب (بر حسب دلار آمریکا)
شکل 1- مبدل حرارتی زمینگرمایی مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC)
شکل 2- کل سامانۀ مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) برای آزمایش
شکل 3- سامانۀ اندازهگیری رسانایی حرارتی مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) با زمین
شکل 4- نمودار دما و لگاریتم طبیعی زمان
3- اندازهگیری رسانایی حرارتی مؤثر مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC)
3.1- رئوس کلی اندازهگیری
3.2- روش تحلیل
3.3- اندازهگیری رسانایی حرارتی مؤثر
جدول 4- اقلام اندازهگیری
4- اندازهگیری انرژی سرمایش
4.1- رئوس کلی اندازهگیری
4.2- اقلام اندازهگیری
4.3- شرایط عملیاتی سامانه
شکل 5- دمای سیال ورودی و خروجی برای مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE)
5- نتایج
5.1- دمای سیال ورودی و خروجی در مبدل حرارتی زمینگرمایی
5.2- رابطۀ بین دمای خارجی و دمای سیال خروجی
5.3- انرژی تأمینشده توسط پمپ حرارتی
5.4- مصرف انرژی الکتریکی در پمپ حرارتی
5.5- ضریب عملکرد پمپ حرارتی
شکل 6- رابطۀ بین دمای خارجی و دمای سیال خروجی
شکل 7- دمای خارجی و انرژی تأمینشده توسط پمپ حرارتی
شکل 8- مصرف انرژی پمپ حرارتی
شکل 9- ضریب عملکرد (COP) پمپ حرارتی زمینگرمایی (GCHp)
6- محدودیتهای مطالعه
7- نتیجهگیری
ترجمه کلمات کلیدی
انرژی های تجدید پذیر -
ژئوترمال -
ساختمان انرژی -
شمع
کلمات کلیدی انگلیسی
Renewable energy,
Geothermal,
Building energy,
GCHP, PHC pile,
ترجمه چکیده
با پشتیبانی عالی دولت کره، امکان استفاده از انرژی زمینگرمایی برای بهبود عملکرد انرژی ساختمانها فراهم شده است. با این حال، با وجود مزایای فراوان پمپ متصل به زمین (GCHP) بهرهمند از انرژی زمینگرمایی، هزینۀ بالای ساخت مبدل حرارتی این نوع پمپ (GCHE) مانع اصلی پیش روی تأمین و گسترش این پمپها است.
در این مطالعه، به منظور غلبه بر مسائل پمپهای متعارف زمینگرمایی، از پمپ مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC) (که در پی ساختمانها استفاده میشود) استفاده شد و عملکرد حرارتی آن از طریق آزمایشهایی که در تابستان انجام شد تجزیهوتحلیل شد. به منظور بهبود عملکرد حرارتی، از لولۀ کویل استفاده شد. پمپ حرارتی زمینگرمایی مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC) در عمق 15 متری نصب شد. با این حال، چون این پمپ در زیر ساختمان نصب شد، دمای بیرون تأثیر چشمگیری بر آن نداشت. رسانایی حرارتی مؤثر اندازهگیریشده برابر با 3.69 W/m◦C بود که شبیه پمپ حرارتی زمینگرمایی عمودی متعارف است. همچنین، ضریب عملکرد (COP) برابر با 4.3-3.9 تعیین شد که اندکی کمتر از پمپ حرارتی زمینگرمایی (GCHP) عمودی متعارف است. با این حال، با توجه به این واقعیت که با این روش میتوان هزینۀ سنگین حفاری را 83.7 درصد کاهش داد، عملکرد حرارتی رضایتبخش بود.
اطلاعات مقاله – تاریخچۀ مقاله: دریافت در 10 آپریل 2012، دریافت نسخۀ اصلاحشده در 20 دسامبر 2012، پذیرش در 21 دسامبر 2012
ترجمه مقدمه
بهتازگی در کره، مصرف انرژی ساختمانها بهسرعت افزایش یافته است. فناوریها و خطمشیهای حفاظت از انرژی به منظور ارتقای عملکرد انرژی ساختمانها با حمایت عالی از جانب دولت تصویب شده است. قانون ساختمان نمونۀ یکی از خطمشیهایی است که دولت از سال 2004 تصویب کرده است و مقرر میکند که بیشتر از 5 درصد هزینۀ ساخت ساختمانهای عمومی جدید باید به تأسیسات انرژی تجدیدپذیر اختصاص یابد.
به علت این قانون ساختمان، بازار انرژی تجدیدپذیر در کره بزرگتر شده است. در همین راستا، بسیاری از مهندسان کرهای تلاش کردهاند که کاربردهای مؤثری را برای انرژی تجدیدپذیر بیابند و ایجاد کنند. مخصوصاً پمپ حرارتی متصل به زمین (GCHP)، که از انرژی زمینگرمایی استفاده میکند، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. چون بخش اعظم انرژی مصرفی در کره از خارج کشور وارد میشود، این نوع انرژی جایگزین خوبی تلقی میشود که میتواند مصرف انرژی را در بخش ساختمان کاهش دهد [1، 2].
تحقیقات زمینگرمایی در سایر کشورها و همچنین کره انجام میشود. یانگ و همکارانش پیشینۀ نظری پمپهای حرارتی زمینگرمایی عمودی و روشهای ارزیابی عملکرد حرارتیشان را معرفی کردند. آنها اظهار داشتند که حتی در مناطق سردسیر یا گرمسیر میتوان با استفاده از این پمپها در مصرف انرژی صرفهجویی کرد [3]. ایسن و همکارانش مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) افقی را در قالب آزمایشی در ترکیه نصب کردند و گزارش کردند که کارآیی آن از سامانههای حرارتی از نظر ضریب عملکرد (COP) بهتر است [4، 5]. پتی و مهیر عملکرد حرارتی پمپ حرارتی زمینگرمایی (GCHP) را با تهویۀ مطبوع را مقایسه کردند و دریافتند که پمپ حرارتی زمینگرمایی (GCHP) افقی یا عمودی از نظر امکانپذیری اقتصادی مطلوبتر هستند [6، 7].
با این حال، این نوع پمپها (GHCP) از سایر سامانهها گرانترند و بخش اعظم انرژی و هزینه در فرآیند نصب مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) صرف میشود. هیلی و اوگورسال نشان دادند که پمپ حرارتی زمینگرمایی (GCHP) از نظر اقتصادی از سامانههای متعارف بهصرفهترند. با این حال، هزینۀ نصب مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) هنوز زیاد و حدود 38 درصد هزینۀ کل است [8]. همچنین، گنچی و همکارانش گزارش کردند که 87 درصد میزان CO2 ناشی از نصب مبدل حرارتی زمینگرمایی (GCHE) در طی فرآیند حفاری تولید میشود [9]. محققان بسیار دیگری نیز موافقند که هزینۀ اولیۀ پمپ حرارتی زمینگرمایی (GCHP) زیاد است [10-13].
به منظور کاهش هزینۀ بالای ساخت این نوع پمپها (GCHP)، این مطالعه پمپ مرکب با شمع بتنی پرمقاومت پیشتنیده (PHC) را ارائه میکند که میتواند هزینههای به وجود آمده در طی فرآیند حفاری را کاهش و کارآیی پمپهای حرارتی زمینگرمایی (PHC) را افزایش دهد. به منظور تجزیهوتحلیل عملکرد حرارتی پمپ پیشنهادی، رسانایی حرارتی مؤثر از طریق آزمون پاسخ حرارتی (TRT) تجزیهوتحلیل شد. همچنین، ضریب عملکرد پمپ با انجام آزمایشی درون خانه در تابستان تجزیهوتحلیل شد. به منظور ارزیابی، نتایج تجزیهوتحلیلشده با یافتههای تحقیقات موجود مقایسه شد.