بررسی عملکرد حرارتی مبدل زمین‌به‌هوا با استفاده از یک مدل تحلیلی شبه گذرا

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه محقق اردبیلی

2 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه محقق اردبیلی

3 عضو هیئت علمی دانشگاه تربیت مدرس

4 دانشیار دانشگاه محقق اردبیلی

چکیده

در مقاله حاضر یک مدل تحلیلی شبه گذرا برای بررسی انتقال حرارت در یک مبدل زمین‌به‌هوا توسعه داده شده است. در مطالعه حاضر، با درنظرگرفتن انتقال حرارت گذرا در خاک اطراف مبدل زمین‌به‌هوا، تأثیر اشباع حرارتی خاک در نظر گرفته شده است. اشباع حرارتی خاک به کاهش اختلاف دمای هوا و خاک اطراف مبدل زمین‌به‌هوا بعد از مدت زمانی از کارکرد سیستم گفته می‌شود که باعث کاهش عملکرد این سیستم می‌شود. همچنین تأثیر عمق دفن در عملکرد حرارتی مبدل در نظر گرفته شده است. نتایج مدل حاضر با نتایج تجربی و شبیه‌سازی عددی مقایسه شده و تطابق خوبی مشاهده شده است. عملکرد مبدل حرارتی زمین‌به‌هوا در شهر تهران بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش عمق بکار گیری مبدل از یک متر به دو متر می‌توان نرخ انتقال متوسط را تا ۳۷ درصد بهبود داد. هرچقدر ساعات کارکرد سیستم در شبانه‌روز کمتر باشد، ظرفیت سرمایش بالاتر خواهد بود. به‌طوری‌که در حالتی که سیستم هشت ساعت در روز کار می‌کند نسبت به کارکرد مداوم، نرخ انتقال حرارت متوسط از هوا به خاک ۶۶ درصد افزایش‌یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات