پارامترهای طراحی سامانه مبدل حرارتی هوا-زمین با سطح مقطع مربعی - مطالعه موردی: گلخانه

در میان انرژی های تجدیدپذیر، انرژی زمین گرمایی به دلیل اینکه محدود به فصل، زمان و شرایطی خاص نیست، نسبت به سایر انواع انرژی های تجدیدپذیر برتری دارد. از جمله کاربردهای انرژی زمین گرمایی، استفاده از گرمای زمین در سطوح کم عمق مانند مبدل حرارتی هوا-زمین (EAHE) است که به عنوان روشی نوین و موثر برای پیش گرم کردن هوا در زمستان و پیش سرد کردن در تابستان استفاده می شود. در این پژوهش، طراحی یک مبدل EAHE برای یک واحد گلخانه تجاری به منظور تامین گرما یا سرما بررسی شده است. برای بررسی اثر پارامترهای اصلی مانند قطر، طول، سرعت جریان هوا، و توان فن و بازده سامانه، مدلی یک بعدی از سامانه EAHE توسعه داده شد. با توجه به اینکه رابطه ای مستقیم بین تعداد واحدهای انتقال (NTU) و بازده سامانه (ɛ) مشاهده شده است، می توان به منظور به دست آوردن NTU مناسب و بازده مورد نظر، با به کارگیری روش های متعدد به ساخت یک مبدل حرارتی هوا-زمین پرداخت و طراحی سامانه EAHE را به سمتی هدایت کرد که این دو پارامتر با مقادیر مورد نظر تامین شوند. با مدل ارایه شده در این مطالعه به سادگی می توان اثر پارامترهای اصلی را به عنوان فاکتورهای موثر در طراحی، بدون اتلاف انرژی و زمان، بررسی کرد.