شبيه‌سازي عملكرد مبدل زميني پمپ حرارتي زمين گرمايي تعبيه شده در شمع بتوتي ساختمان

پمپ‌هاي حرارتي زمين گرمايي از جمله فناوري‌هاي رو به رشدي هستند كه در جهت استحصال انرژي براي مصارف مختلف به صورت گسترده استفاده مي‌شوند. از جمله دلايل اين كاربرد رو به رشد مي‌تواند عواملي همچون بازدهي بالا، قابليت چشمگير در ذخيره انرژي و هزينه عملياتي اندك باشد. در اين مقاله، نوعي از پمپ حرارتي زمين گرمايي مطالعه خواهد شد كه مبدل حرارتي زميني آن در شمع بتوني ساختمان تعبيه شده است. استفاده از شمع‌هاي ساختماني كه به ستون انرژي نيز معروفند هزينه‌هاي حفاري چاه‌هاي گمانه متداول را كاهش مي‌دهد. در اين مطالعه براي ارزيابي و درك چگونگي عملكرد ستون‌هاي انرژي از ديناميك سيالات محاسباتي استفاده مي‌شود و تأثير پارامترهايي نظير ضريب هدايت حرارتي ستون، قطر ستون، قطر لوله و تعداد حلقه‌هاي ستون با استفاده از آن بررسي مي‌شوند. نتايج نشان مي‌دهند افزايش در هر يك از اين پارامترها منجر به افزايش بازدهي پمپ حرارتي زمين گرمايي مي‌شود. علاوه بر اين، افزايش تعداد حلقه‌هاي ستون مي‌تواند بر افت فشار و همچنين مقدار توان مورد نياز براي به جريان در آوردن سيال تأثيرگذار باشد. نتايج به دست آمده از اين پژوهش مي‌توانند براي طراحي يا بهينه‌سازي عملكرد پمپ‌هاي حرارتي زمين گرمايي با مبدل حرارتي زميني جاسازي شده در شمع‌هاي بتني ساختمان، استفاده ‌شوند.