بررسي استفاده مستقيم از گمانه براي سرمايش در اقليم آب و هوايي شهر تبريز براي ساختمان با كاربري مسكوني و اداري

Direct Cooling System Using Borehole Heat Exchanger for Residential and Office Building in Tabriz City

در اين مقاله استفاده مستقيم از گمانه به عنوان چاه حرارتي ساختمان، سرمايش مستقيم زميني با گمانه، در يك ساختمان نمونه در اقليم آب و هوايي شهر تبريز مورد بررسي قرار گرفته است. عمق لازم گمانه با استفاده از مدل تحليلي براي كاربري مسكوني و اداري محاسبه شده است. عمق طراحي گمانه به مصالح استفاده شده در ساختمان و نحوه عملكرد حرارتي آن بستگي دارد. به همين دليل بر اساس مصالح استفاده شده، چهار نوع ساختمان در نظر گرفته شده است. در اين چهار نوع ساختمان تاثير استفاده از عايق در ديوار خارجي و همچنين تاثير جداره پنجره در عمق طراحي و عملكرد سيستم سرمايش زميني بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه استفاده از پنجره دو جداره به جاي پنجره تك جداره باعث كاهش عمق طراحي گمانه تا مقدار 10 درصد مي شود. همچنين استفاده از عايق در ديوار خارجي ساختمان عمق طراحي گمانه را به بيش از نصف مقدار اوليه كاهش مي دهد. در ادامه استفاده از سرمايش مستقيم زميني براي شهر تبريز در اين چهار حالت بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه سرمايش مستقيم زميني به جز ساعات اندك در بقيه ساعات مي تواند آسايش حرارتي را هم در ساختمان مسكوني و هم در ساختمان اداري براي چهار نوع ساختمان يادشده برقرار كند.

In the present study, the direct utilization of borehole as a heat sink for both residential and office building is investigated in Tabriz city. The effect of external wall insulation and window glazing is studied in the form of four cases and the performance of the ground sink direct cooling system is investigated for these cases. The borehole design depth is calculated by analytical method. Both sample residential and office buildings are investigated. The borehole design depth depends on the quality of the building design and its heat emission. The results show that using double glazed windows, compared to single glazed windows reduces the borehole design depth by about 10 percent. Also, the utilization of insulation in external walls and roof decreases the borehole design depth more than half compared to buildings without insulation. Finally, the potential of the ground sink direct cooling in sample residential and office buildings is investigated for four cases. The results show that by using ground sink direct cooling system, thermal comfort is satisfied in almost all of the cooling hours in both sample residential and office buildings.