تحليل جامع اگزرژي يك پمپ حرارتي زمين گرمايي دما پايين براي استفاده در شرايط اقليمي رامسر

Comprehensive Exergy Analysis of a Geothermal Heat Pump Using Low Temperature Resources in Ramsar

اين مقاله، يك تحليل جامع اگزرژي از اجزا و همچنين كل سيستم يك پمپ حرارتي پيشنهادي در شهرستان رامسر با استفاده از منبع آبي سطحي دماي پايين زمين‌گرمايي ارايه مي‌دهد. فرمول‌هاي تحليلي براي اتلاف اگزرژي، بازدهي اگزرژي، نسبت اتلاف اگزرژي، ضريب اتلاف اگزرژي و درجه كمال ترموديناميكي براي تمامياجزاي پمپ حرارتي و كل سيستم ارايه شده است. اين تحليل در هر دو حالت گرمايش و سرمايش انجام شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه براي تحليل كامل اگزرژي يك پمپ حرارتي، بايد تمامي اين شاخص‌ها با هم مورد بررسي و توجه قرار گيرند. همچنين در نتايج نهايي، بيشترين اتلاف اگزرژي، ضريب اتلاف اگزرژي و نسبت اتلاف اگزرژي متعلق به كمپرسور مي‌باشد، در حاليكه كمترين بازدهي اگزرژي و درجه كمال ترموديناميكي نيز متعلق به همين جز است؛ بنابراينمهم‌ترين جز سيستم كه بهبود آن بايد مورد توجه قرار گيرد، كمپرسور است. همچنين نتايج نشان‌دهنده اين نكته هستند كه فن كويل، مبدل حرارتي زمين گرمايي وكندانسور (در حالت سرمايش) ديگر اجزايي هستند كه مي‌توان بهبود آن‌ها را مد نظر قرار داد. نتايج اين بررسي مي‌تواند براي طراحي و بهينه‌سازي يك پمپ حرارتي با استفاده از منابع موجود ذكر شده مورد استفاده قرار گيرد.

A comprehensive exergy analysis of a suggested heat pump using low temperature geothermal surface water in Ramsar is carried out in this paper. Analytical formulas for exergy loss, exergy efficiency, exergy loss ratio, exergy loss coefficient and thermodynamic perfect degree are presented for whole and every single component of the system. This analysis is done in heating and cooling mood. It is resulted that all these indexes must be used integrative for a comprehensive exergy analysis. It is concluded that compressor is location of maximum values of exergy loss, exergy loss coefficient and exergy loss ratio, and minimum values of exergy efficiency and thermodynamic perfect degree. Therefore first important component to improve achievement of better efficiency of system is compressor. The other components to improve are fan coil, ground heat exchanger and condenser (in cooling mood). Results of this analysis can be used for design and optimization of a heat pump using mentioned available resources.