بهينه‌سازي اقتصادي و ترموديناميكي سيستم تركيبي پمپ حرارتي زمين‌گرمايي-خورشيدي

در اين مقاله بهينه‌سازي ترموديناميكي و ترمواقتصادي سيستم تركيبي پمپ‌حرارتي زمين‌گرمايي-خورشيدي جهت تأمين بار برودتي و آب ‌گرم مصرفي ساختمان مورد مطالعه قرار گرفته است. مدلي بر اساس بررسي اگزرژي و مدلي اقتصادي بر اساس بررسي انرژي به روش درآمد كلي موردنياز (Total Revenue Riquirement- TRR)، براي بررسي سيستم مذكور ارائه شده است. توابع هدف جهت بهينه‌سازي شامل تابع ترموديناميكي و تابع ترمواقتصادي است. در واقع هدف از تعريف توابع هدف كمينه‌سازي تخريب اگزرژي و نيز كمينه‌كردن هزينه همتراز شده كلي سيستم استمسئله بهينه‌سازي مورد نظر شامل ده متغير تصميم‌گيري است. جهت حل مسئله از روش بهينه‌سازي تجمعي ذرات (Particle Swarm Optimization-PSO) استفاده شده است. بهينه‌سازي سيستم در سه سطح، ترموديناميكي تك‌هدفه، اقتصادي تك‌هدفه و چندهدفه همزمان انجام شده است. پس از انجام بهينه‎سازي چند هدفه، مقدار هزينه تمام شده براي حرارت مورد نياز ساختمان و آب گرم مصرفي در حدود 3 دلار بر ساعت و مقدار تخريب اگزرژي سيستم مورد بررسي حدود 4.6 كيلووات بدست آمد.