بررسی بکارگیری سیستم ذخیره 24 ساعته سرمایش و گرمایش ساختمان‌های غیرمسکونی با استفاده از لوله‌های زیرزمینی و اثر آن بر کاهش مصرف انرژی و انتشار CO2

الموضوعات :

عیسی خاکنژاد ¹ , اشکان عبدالی سوسن ²

1 - کارشناسی ارشد مهندسی سیستم های انرژی، گروه مهندسی انرژی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
2 - استادیار، گروه فنی و مهندسی، واحد آستارا، دانشگاه آزاد اسلامی، آستارا، ایران. * (مسوول مکاتبات)

تاريخ الإرسال : 03 الأحد , ربيع الثاني, 1438 تاريخ التأكيد : 14 السبت , جمادى الأولى, 1438 تاريخ الإصدار : 15 السبت , ربيع الثاني, 1440

الکلمات المفتاحية: ذخیره‌سازی سرما و گرما, لوله‌های زیرزمینی, سیستم ذخیره ساز انرژی, مصرف انرژی, گازهای گل‌خانهای,

ملخص المقالة :

با توجه به افزایش تقاضا برای ساخت ساختمان‌های با نیاز انرژی بالا، راه‌حل‌های فنی موردنیاز است تا با استفاده از آن‌ها بتوان به‌صورت بهینه و با حداقل نمودن مصرف انرژی، از آن استفاده نمود. لذا بررسی راه‌حل‌هایی که بتواند کاهش مصرف انرژی فسیلی و درنتیجه انتشار گازهای گل خانه‌ای را به دنبال داشته باشد، موردنیاز است. یکی از این راه‌حل ها، عبارت است از ذخیره‌سازی انرژی در منابع زیرزمینی که عمدتاً بر اساس استفاده 24 ساعته در نظر گرفته می‌شود. گرما در طول روز ذخیره می‌شود و در طول شب استخراج می‌گردد. تقاضا از گرما و سرما برای ساختمان کاهش نمی‌یابد، اما با استفاده از یک ذخیره‌سازی زیرزمینی می‌توان مقدار انرژی خریداری‌شده و آسیب‌های زیست‌محیطی آن‌ را کاهش داد. 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 نیز توسط نرم‌افزارHAP4.5 محاسبه و در نرم‌افزار متلب وارد شد و اندازه و نحوه پاسخ سیستم ذخیره‌ساز و کاهش انتشار دی‌اکسید کربن مطالعه گردید. نتایج حاصل از این پژوهش 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 می‌گیرند، 67% از نیاز سالیانه گرمایشی و 34% از نیاز سالیانه سرمایشی تأمین و از انتشار سالیانه 127 تن دی‌اکسید کربن جلوگیری می‌شود.

المصادر:

1. Energy management, BFS 2011:26. (2011).


2. Investigations of consequencies- Revision of part 9, BFS 2011:6 (2011).


3. National strategy for low energy buildings-, ER 2010:39 (2010).


4. Lund J, Sanner B, Rybach L, Curtis R, Hellström G. Geothermal (Ground-Source) heat pumps - A world overview. GHC BULLETIN. 2004; Vol 25, No. 3.


5. Andersson O, Hägg M, editors. 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.


6. Wong B, Snijders A, McClung L, editors. Recent Inter-Seasonal Underground Thermal Energy Storage Applications in Canada. 2006 IEEE EIC Climate Change Technology; 2006.


7. Martínez I. HEAT AND MASS TRANSFER.  Termodinámica básica y aplicada. Madrid: Ed. Dossat; 1992.


8. وزارت‌نیرو. ترازنامه انرژی سال 1393. 1393.


9. استاندارد لوله کشی گاز طبیعی در محطه های صنعتی, (1384).
   
   
   1. UnionGas. chemical composition of Natural Gas 2016. Available from: https://www.uniongas.com.
   
   
   2. EIA. How much carbon dioxide is produced when different fuels are burned? 2016. Available from: https://www.eia.gov.