عنوان مقاله :
بهبود عملكرد گرمايي مبادله‌كن‌هاي زميني با استفاده از آرايش مارپيچ سه‌گانه
عنوان به زبان ديگر :
Improving the thermal performance of ground heat exchangers using triple helix arrangement
پديد آورندگان :
فرج الهي، اميرحمزه دانشگاه امام علي (ع) - دانشكده مهندسي، تهران، ايران , رستمي، محسن دانشگاه امام علي (ع) - دانشكده مهندسي، تهران، ايران , عسگري، بهراد دانشگاه صنعتي شريف - دانشكده مهندسي مكانيك، تهران، ايران
كليدواژه :
مبادله‌كن گرمايي زميني , پمپ گرمايي منبع زميني , انرژي زمين گرمايي , مارپيچ سه‌گانه , عملكرد سيستم
چكيده فارسي :
يكي از كارآمدترين سامانه‌هاي تهويه مطبوع، پمپ‌هاي گرمايي زميني مي‌باشند. از مشكلات اساسي اين نوع پمپ‌ها مي‌توان به هزينه‌ي بالا‌ي نصب آن‌ها اشاره كرد. با انتخاب آرايش مناسب مبادله‌كن گرمايي زميني مورد استفاده در اين پمپ‌ها مي‌توان با افزايش آهنگ انتقال گرما با زمين اطراف و كاهش تعداد چاه‌هاي حفر شده در هزينه‌ها صرفه‌جويي كرد. در اين مطالعه، عملكرد گرمايي مبادله‌كن زميني با آرايش مارپيچ سه‌گانه مورد بررسي قرار گرفته است. براي اين منظور، به شبيه‌سازي سه بعدي و گذراي ديناميك سيالات محاسباتي مبادله‌كن گرمايي زميني و زمين اطراف آن پرداخته شده است. ضمن مقايسه آرايش مارپيچ سه‌گانه با مبادله‌كن آرايش تك مارپيچ به مطالعه تاثير پارامتر‌هاي گام و قطر حلقه‌هاي مارپيج بر عملكرد اين نوع مبادله‌كن پرداخته شده است. نتايج نشان مي‌دهد آرايش مارپيچ سه‌گانه تبادل گرما با زمين اطراف را حدود 28% نسبت به آرايش تك مارپيچ افزايش مي‌دهد. بررسي پارامتر‌هاي مورد مطالعه نشان داد گام حلقه‌هاي مارپيج بيشترين تاثير بر عملكرد سيستم را دارد و با كاهش آن، عملكرد سيستم بهبود مي‌يابد.
چكيده لاتين :
One of the efficient air conditioning systems is ground source heat pumps. The main problem of this type of pumps is the high cost of their installation. By choosing the suitable arrangement of ground heat exchangers, the number of piles and cost can be reduced by increasing the rate of heat transfer to the surrounding. In this research, the thermal performance of the ground heat exchanger with triple helix arrangement is investigated. To this aim, a three-dimensional transient CFD model of the ground heat exchanger and the surrounding soil is developed. In order to evaluate the performance, the results of the triple helix arrangement with the single helix arrangement were compared. In addition, the effect of two involving parameters, including helix pitch and diameter on the performance of the system is examined. The results show, by using the triple helix arrangement, the heat exchange rate is increased about 28% more compared to the single helical arrangement. It was found that the helix pitch has the greatest impact on the system performance and by reducing it, the system performance is improved.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
