بهينه سازي سيستم پمپ زمين گرمايي به كمك انرژي خورشيدي، جهت تامين گرمايش ساختمان (مطالعه موردي شهر سبزوار)

optimization a hybrid system including solar collectors and Geothermal pumps for heating buildings (Case study in Sabzevar)

در اين پژوهش طراحي بهينه‌ي يك سيستم تركيبي شامل كلكتور خورشيدي و پمپ حرارتي زمين‌گرمايي از ديدگاه فني و اقتصادي براي تأمين بار حرارتي يك ساختمان مورد بررسي قرار گرفته است. عملكرد اجزاي مختلف سيستم به‌گونه‌اي تنظيم شده است كه علاوه بر پيش‌گرمايش سيال ورودي به اواپراتور و تنظيم اين دما به مقدار ايده‌آل، ضريب عملكرد پمپ حرارتي نيز افزايش يابد. سيستم بهينه ابتدا از لحاظ فني و سپس از ديدگاه اقتصادي بررسي و طرح بهينه با در نظر گرفتن ملاحظات فني و اقتصادي انتخاب شده است. مدل انتخابي داراي ضريب عملكرد ميانگين 3.9 براي پمپ حرارتي، مساحت 30.375 مترمربع براي كلكتور و طول لوله زمين‌گرمايي 472.5 متر (5 چاه 47.5 متري با استفاده از لوله‌هاي U شكل سري) مي‌باشد. هزينه كلي سيستم بر‌اساس كمينه كردن هزينه‌هاي اقتصادي به عنوان تابع هدف و پس از انتقال هزينه‌ي عملياتي به سال پايه برابر با 85680 دلار برآورد شده است.

In this study, the optimal design of a hybrid system including solar collectors and Geothermal pumps to provide heating load of a building with technical and economic point of view hase been investigated. The performance of the various components of the system has been adjusted so that in addition to preheating the evaporator inlet fluid and setting this temperature to the ideal, coefficient of performance of heat pumps has also increased. First, optimal system has been evaluated technically and economically and optimal design with technical and economic considerations have been selected. selected model has 3.9 average performance factor for heat pumps, 30.375 square meters for collector area and 472.5 meters for pipes length (5 wells with 47.5 feet and the U-shaped tubes series were used). system Overall costs have been calculated, US $ 85,680 by minimizing the economic costs as the objective function and transferring the operational costs to the base year.