ارزیابی هیدروژئولوژیکی سیستم پمپ حرارتی مجهز به منبع آب زیرزمینی (GWHP)

پمپ حرارتی مجهز به منبع آب زیرزمینی که در آن از دمای ثابت آب های زیرزمینی در قالب منبع انرژی پاک و قابل تجدید برای گرمایش و سرمایش استفاده می شود، راهکاری برای ذخیره انرژی و کاهش تولید دی اکسید کربن می باشد. بدین منظور آب زیرزمینی، توسط چاه پمپاژ استخراج شده و پس از عبور از مبدل حرارتی و انجام تبادلات گرمایی از طریق چاه تزریق به آبخوان بازگردانده می شود. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی هیدروژیولوژیکی پمپ حرارتی مجهز به منبع آب زیرزمینی (GWHP) می باشد که در سال 1394 انجام شده است.

نظر به مشابهت معادلات حاکم بر انتقال جرم و گرما در محیط متخلخل، کد تخصصی مدل سازی انتقال جرم MT3DMS، با رویکرد بررسی انتقال حرارت درآب زیرزمینی به کار گرفته شده و شبیه سازی جریان آب زیرزمینی و انتقال حرارت انجام شده است.

نتایج نشان می دهد آب تزریق شده به سفره، به علت تبادل انرژی در سیستم پمپ حرارتی، موجب تشکیل هاله حرارتی در اطراف چاه تزریق می شود. وجود این هاله به عنوان نشانگر تاثیرگذاری دمای آب تزریق شده بر آبی که به عنوان منبع در زیرزمین وجود دارد تلقی می گردد. میزان بزرگی هاله از نظر انتقال حرارت و نهایتا کارآیی سیستم مطلوب نبوده و وسعت و جهت حرکت آن به طور مستقیم تحت تاثیر پارامترهای هیدروژیولوژیکی می باشد.

بر اساس نتایج واضح مدل سازی، با تغییر پارامترهای هدایت هیدرولیکی وابسته به نوع رسوبات در محیط متخلخل، شیب هیدرولیکی و تخلخل، وسعت هاله حرارتی دچار تغییر شده که می تواند عملکرد پمپ حرارتی را تحت تاثیر قرار دهد. از نتایج می توان جهت به کارگیری این سیستم در کشور با توجیه پذیری فنی - اقتصادی استفاده نمود.