تحلیل پارامتری و بهینه سازی یک پمپ گرمایی مجهز به گرمکن میانی با منبع حرارتی زمینی

نوع مقاله: مقاله مستقل

نویسندگان

1 کارشناس ارشد ، دانشکده مکانیک، دانشگاه گیلان

2 دانشیار گروه مکانیک، دانشکده مکانیک، دانشگاه گیلان

چکیده

پمپ حرارتی با منبع زمینی به دلیل ضریب عملکرد بالا و استفاده از انرژی گرمایی دما پایین، یکی از مناسبترین تکنولوژیها برای استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر می-باشد. در این تحقیق ابتدا یک پمپ حرارتی گرمایشی با گرمکن میانی و با محرک انرژی گرمایی زمین، شبیه‌سازی شده و سپس تاثیر تغییر پارامترهای مختلف از جمله فشار قسمتهای مختلف سیکل، فوق گرمایش در خروجی اواپراتور، زیر سرمایش در خروجی کندانسور و دمای خاک بر روی ضریب عملکرد و بازده اگزرژی پمپ حرارتی و بازده کلی بررسی می‌شود. در انتها نیز سیستم پمپ حرارتی با منبع زمینی یکبار نسبت به تابع هدف ضریب عملکرد کل و یکبار نسبت به تابع هدف بازده اگزرژی کل بهینه-سازی می‌گردد. در این تحقیق مقادیر ضریب عملکرد و بازده اگزرژی کلی در حالت ورودی پایه به ترتیب مقادیر 674/3 و 488/0 بدست آمد که این مقادیر پس از بهینه-سازی به 323/5 و 641/0 افزایش پیدا نمود. پمپ حرارتی با منبع زمینی

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] ASHRAE (1995) Commercial / Institution ground source heat pump engineering manual. Atlanta, USA. 

[2] Sanaye S, Niroomand B (2009)  Thermal-economic modeling and optimization of vertical ground-coupled heat pump. Energ Convers Manage 50: 1136-1147.

[3] Lubis L,  Kanglu M,  Dincer I,  Rosen M (2011) Thermodynamic analysis of a hybrid geothermal heat pump system. Geothermics 40: 223-228.

[4] Amin ZM,  Hawlader MNA (2013) A review on solar assisted heat pump in Singapore. Renew Sustainable Energy Rev 26: 286-293.

[5] Hepbasli A (2005) Thermodynamic analysis of a ground-source heat pump system for district heating. Int J Energ Res 29(7): 671-678.

[6] Sayyadi H, Amlashi E,  Amidpour M (2009) Multi-objective optimization of a vertical ground source heat pump using evolutionary algorithm. Energ Convers Manage 50: 2035-2046.

[7] Bi Y,  Wang X,  Liu Y,  Zhang H, Chen L (2009) Comprehensive exergy analysis of ground-source heat pump system for both building heating and cooling mode. Appl Energ 86: 2560-2565.

[8] Ma GY,  Chai QH (2004) Characteristics of an improved heat pump cycle for cold region. Appl Energ 77: 235-247.

[9] Self SJ, Rosen MA, Reddy BV (2012) Energy analysis and comparison of advanced vapor compression heat pump arrangement, in: The Canadian conference on building simulation. Halifax, Nova Scotia, 1-4 may, 463-477.

[10] Self SJ, Reddy BV, Rosen  MA(2013) Ground source heat pumps for heating: parametric energy analysis of a vapor compression cycle utilizing an economizer arrangement. Appl Therm Eng 52: 245-254.

[11] Wang H, Peterson R, Herron T (2011) Design study of configuration on system COP for a combined ORC an VCC. Energy 36: 4809-4820.