مقایسه فنی و زیست محیطی سیستم ذخیره سازی سرمایش و گرمایش 24 ساعته و سالیانه در ساختمان‌های غیرمسکونی با استفاده از لوله‌های زیرزمینی
الموضوعات :
عیسی خاکنژاد
1
,
اشکان عبدالی سوسن
2
1 - کارشناسی ارشد مهندسی سیستم‌های انرژی، گروه مهندسی انرژی و اقتصاد، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - استادیار، مهندسی سیستم‌های انرژی، گروه فنی و مهندسی، واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی، آستارا، ایران. *(مسوول مکاتبات)
تاريخ الإرسال : 03 الأحد , ربيع الثاني, 1438
تاريخ التأكيد : 05 السبت , ربيع الثاني, 1439
تاريخ الإصدار : 19 السبت , شوال, 1440
الکلمات المفتاحية:
ذخیره‌سازی 24 ساعته,
ذخیره‌سازی سالیانه,
لوله‌های زیرزمینی,
مصرف انرژی,
گازهای گلخانهای,
ملخص المقالة :
زمینه و هدف: با توجه به افزایش تقاضا برای ساخت ساختمان‌های با کارایی انرژی بالا، راه‌حل‌های فنی موردنیاز است تا با حداقل نمودن مصرف انرژی، از آن ها استفاده نمود. یکی از این راه‌حل ها، عبارت است از ذخیره‌سازی انرژی در منابع زیرزمینی که بر اساس استفاده کوتاه مدت یا بلند مدت درنظر گرفته می‌شود. روش بررسی: در تحقیق حاضر یک بیمارستان در شهر تهران به نمایندگی از ساختمانی با نیاز انرژی حرارتی بالا موردمطالعه قرار گرفت و محاسبات حرارتی و سیالاتی برای ذخیره سرما و گرما توسط لوله‌های زیرزمینی در آن، توسط نرم‌افزار متلب شبیه‌سازی گردید و بارهای حرارتی و برودتی ساختمان توسط نرم‌افزارHAP4.5 محاسبه و در نرم‌افزار متلب وارد شد و اندازه و نحوه پاسخ سیستم های 24 ساعته و فصلی و نیز کاهش انتشار دی اکسید کربن مقایسه گردید. یافته‌ها: سیستم ذخیره ساز حرارتی، تقاضا از گرما و سرما را برای ساختمان کاهش نمی دهد، اما با استفاده از یک ذخیره‌سازی زیرزمینی می‌توان مقدار انرژی خریداری‌شده و آسیب‌های زیست‌محیطی آن را کاهش داد. بحث و نتیجه‌گیری: نتایج حاصل نشان داد، با به‌کارگیری سیستم ذخیره‌سازی 24 ساعته در طی سال، که دارای 15 خط لوله فولادی به قطر نامی 3 اینچ و به طول 600 متر که در عمق 3 متری سطح زمین قرار می‌گیرد، 67% از نیاز گرمایشی و 34% از نیاز سرمایشی را تأمین و از انتشار 127 تن دی‌اکسید کربن در سال جلوگیری می‌شود. در حالی که سیستم ذخیره سازی فصلی دارای 45 خط لوله با مشخصات یکسان در عمق 5 متری سطح زمین می باشد و %98 از نیاز گرمایشی و %5/39 از نیاز سرمایشی را تأمین و از انتشار 2/169 تن دی‌اکسید کربن جلوگیری می‌کند.
المصادر:
Reference
Andersson O, et al. Deliverable 10 - Sweden - Preliminary design of a seasonal heat storage for ITT Flygt. IGEIA – Integration of geothermal energy into industrial applications; 2008 retrieved 21 April 2013; Emmaboda, Sweden.
Paksoy H, et al. Aquifer Thermal Energy Cold Storage System at Richard Stockton College. EFFSTOCK 2009 (11th International) - Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability; 2009 2009; Stockholm.
Wong B, et al. Recent Inter-seasonal Underground Thermal Energy Storage Applications in Canada. 2006 IEEE EIC Climate Change Technology; 2006.
Stene J, et al. Large-Scale Ground-Source Heat Pump Systems in Norway. IEA Heat Pump Annex 29 Workshop; 2008; Zurich.
Mansouri Sh, et al. Designing a cold storage system for an office building in Ahwaz city and comparing it with conventional cooling systems (In Persian). 02nd International Conference on Heating, Ventilating and Air Conditioning; 2010; Tehran.
Mansouri Sh, et al. Study on technical specification of the cold storage tank of the ice type on a melting coil from inside with a capacity of 647 kWh (In Persian). 26th International Power System Conference; 2011; Tehran.
Khorasani M. Using of energy storage tank in design of solar water heaters (In Persian). 6th Conference on Emerging Trends in Energy Conservation; 2013; Tehran.
ASHRAE. ASHRAE HANDBOOK. Fundamentals. Atalnda: American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers; 2009.
Henrik K. Thermal Modelling of Water-Based Floor Heating Systems. Göteborg, Sweden: CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY; 2010.
Martínez I. HEAT AND MASS TRANSFER. Termodinámica básica y aplicada. Madrid: Ed. Dossat; 1992.
Ministry of Energy. 1393 Energy balance sheet (In Persian); 2014.
Standard natural gas piping in industrial areas (In Persian); 2005 .
UnionGas. chemical composition of Natural Gas 2016. https://www.uniongas.com
EIA. How much carbon dioxide is produced when different fuels are burned? 2016. https://www.eia.gov
_||_
Reference
Andersson O, et al. Deliverable 10 - Sweden - Preliminary design of a seasonal heat storage for ITT Flygt. IGEIA – Integration of geothermal energy into industrial applications; 2008 retrieved 21 April 2013; Emmaboda, Sweden.
Paksoy H, et al. Aquifer Thermal Energy Cold Storage System at Richard Stockton College. EFFSTOCK 2009 (11th International) - Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability; 2009 2009; Stockholm.
Wong B, et al. Recent Inter-seasonal Underground Thermal Energy Storage Applications in Canada. 2006 IEEE EIC Climate Change Technology; 2006.
Stene J, et al. Large-Scale Ground-Source Heat Pump Systems in Norway. IEA Heat Pump Annex 29 Workshop; 2008; Zurich.
Mansouri Sh, et al. Designing a cold storage system for an office building in Ahwaz city and comparing it with conventional cooling systems (In Persian). 02nd International Conference on Heating, Ventilating and Air Conditioning; 2010; Tehran.
Mansouri Sh, et al. Study on technical specification of the cold storage tank of the ice type on a melting coil from inside with a capacity of 647 kWh (In Persian). 26th International Power System Conference; 2011; Tehran.
Khorasani M. Using of energy storage tank in design of solar water heaters (In Persian). 6th Conference on Emerging Trends in Energy Conservation; 2013; Tehran.
ASHRAE. ASHRAE HANDBOOK. Fundamentals. Atalnda: American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers; 2009.
Henrik K. Thermal Modelling of Water-Based Floor Heating Systems. Göteborg, Sweden: CHALMERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY; 2010.
Martínez I. HEAT AND MASS TRANSFER. Termodinámica básica y aplicada. Madrid: Ed. Dossat; 1992.
Ministry of Energy. 1393 Energy balance sheet (In Persian); 2014.
Standard natural gas piping in industrial areas (In Persian); 2005 .
UnionGas. chemical composition of Natural Gas 2016. https://www.uniongas.com
EIA. How much carbon dioxide is produced when different fuels are burned? 2016. https://www.eia.gov
