امکان سنجی فنی- اقتصادی و زیست محیطی استفاده از پمپهای حرارتی زمین گرمایی
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیستفریده عتابی 1 , سیدمحمدرضا هیبتی 2 , ستاره مهرخو 3
1 - استادیار دانشکده محیط زیست وانرژی، واحد علوم و تحقیقات تهران، دانشگاه آزاداسلامی*(مسئول مکاتبات)
2 - استادیار دانشگاه آزاد اسلامی، واحد پردیس
3 - کارشناس ارشد مهندسی محیط زیست، دانشکده محیط زیست وانرژی، واحد علوم وتحقیقات تهران، دانشگاه آزاد اسلامی
کلید واژه: انرژی زمین گرمایی, پمپ حرارتی, اعتبار کربن, امکان سنجی فنی- اقتصادی- زیست ,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: با توجه به منابع رو به اتمام سوخت های فسیلی و انتشارفراوان آلاینده های زیست محیطی از این منابع ، استفاده از انرژی های پاک همچون انرژی زمین گرمایی مورد توجه قرار گرفته است. پمپ های حرارتی زمین با مصرف برق در کمپرسور، جهت تأمین بار حرارتی وتامین آب گرم مصرفی می‌توانند گرما را از زمین به داخل ساختمان منتقل نمایند. روش بررسی: در این تحقیق با انجام محاسبات تهویه مطبوع، بار حرارتی مورد نیاز برای یک نمونه ساختمان 4 طبقه 12واحدی واقع در شرق تهران با زیر بنای هر طبقه 565 متر مربع به طور جداگانه محاسبه شده و باتوجه به ویژگی های حرارتی خاک ودمای میانگین سالیانه منطقه مورد نظر، پمپ حرارتی زمین گرمایی مناسب انتخاب گردید. سپس با توجه به هزینه اولیه خرید، نصب و راه اندازی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی و مصرف برق آن، با نرم افزار Proform مقرون به صرفه بودن جایگزینی این سیستم با سیستم قبلی تأمین کننده بار حرارتی ساختمان (بویلر)، بر اساس قیمت اعتبار کربن در بازارهای جهانی، سناریو سازی شده وموردارزیابی فنی- اقتصادی وزیست محیطی قرار گرفته است. یافته ها: باتوجه به نتایج حاصل، درصورت استفاده ازپمپ های حرارتی زمین گرمایی، انتشارکل آلاینده هادرطول انجام پروژه (10سال)، به میزان 3759 تن معادل CO2 کاهش یافته و همچنین 67 هزارگیگاژول درمصرف سوخت گازطبیعی صرفه جویی می گردد. بحث و نتیجه گیری: باتوجه به مشخصات خاک، شرایط آب وهوایی وشرایط زمین محل استقرارساختمان، می توان ازسیستمGSHP به جای بویلراستفاده شود. این امرموجب کاهش قابل توجه درمصرف انرژی الکتریکی وکوتاه شدن زمان بازگشت سرمایه می گردد.
AbstractConsidering the scarcity of natural fossil energy and dispersion of pollutant gases from their products,it seems utilizing cheaper and cleaner energy sources such as geothermal energy are vital.One of the applications of geothermal energy is geothermal pumps. The compressor of geothermalpumps utilizes the thermal energy of the earth to provide thermal load and hot water for the buildingsby consuming electricity. There are two most common geothermal heat pumps including a systemwith vertical and horizontal ground heat exchanger.In the present study, in ventilation calculations, the required thermal load of a typical four-story 12-unit residential building located in the East of Tehran was calculated separately based on the actualoperational data. Each story has an area of 565 square meters. According to the thermal properties ofsoil and the annual average temperature of the abovementioned area, the appropriate geothermal heatpump was selected. Subsequently, three scenarios were created through Perform software on the basisof the primary costs of purchase and installment of geothermal heat pump and its electricityconsumption. The cost-effectiveness of the studied system with that of the previous one was comparedtechnically, economically and environmentally on the basis of carbon credit costs in the world market.The results of this study indicate that the application of geothermal heat pumps decreases the totalemission of pollutants across implementing the project by 3759 tons of CO2 equivalent. Furthermore,67,000 giga joules of natural gas will be saved at the end of the project.
وزارت نیرو- معاونت امورانرژی، 1386، ترازنامه انرژی، سازمان بهره وری انرژی ایران