کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7158551 1462797 2018 15 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A simplified ground thermal response model for analyzing solar-assisted ground source heat pump systems
ترجمه فارسی عنوان
یک مدل واکنش حرارتی زمین ساده برای تجزیه و تحلیل سیستم های پمپ حرارتی با منبع خورشیدی
کلمات کلیدی
پمپ حرارتی منبع زمین، حرارتی خورشیدی، ترکیبی، مدل حرارتی زمینی، بهینه سازی، انرژی تجدید پذیر،
ترجمه چکیده
سیستم های پمپ حرارتی زمین که در مناطقی با درجه حرارت و یا سرد شدن در فصل های غالب و یا در ساختمان هایی با ویژگی های بهره برداری که منجر به عدم تقاضا می شوند، اغلب با چالش های مربوط به عدم تعادل حرارتی زمینی مواجه می شوند. این عدم تعادل می تواند منجر به تغییرات دمای زمستان درازمدت شود و باعث نارسایی سیستم های زودرس شود. این مقاله بر ترکیب یک سیستم پمپ حرارتی منبع حرارت با آرایه حرارتی خورشیدی، با هدف از بین بردن اثر عدم تعادل حرارتی زمینی و به حداقل رساندن هزینه طول عمر سیستم تمرکز دارد. مدل انتقال گرما در زمین حرارتی همراه با یک مدل گام به گام برای تجزیه و تحلیل سیستم برای اندازه های مختلف آرایه خورشیدی است. جزئیات مربوط به این روش مدل سازی ارائه شده است، و مطالعات موردی برای نشان دادن نتایج محاسبات برای سه ساختمان مختلف ارائه شده است. نشان داده شده است که افزایش اندازه آرایه خورشیدی می تواند اختلاف نظرهای حرارتی زمین را جبران کند، اما افزایش اندازه آرایه نیز باعث افزایش هزینه اولیه سیستم می شود. سپس یک تجزیه و تحلیل اقتصادی برای تعیین هزینه عمر سیستم به عنوان تابعی از این اندازه آرایه خورشیدی انجام می شود و یک اندازه آرایه بهینه از دیدگاه اقتصادی پیدا شده است. نتیجه این مطالعه نشان می دهد که ترکیبی از سیستم پمپ گرمادهی زمین با یک آرایه خورشیدی سیستم ایمنی را از لحاظ فنی و اقتصادی ایجاد می کند، می تواند برای جلوگیری از شکست زودرس سیستم استفاده شود و می تواند هزینه های طول عمر سیستم را کاهش دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Ground source heat pump systems that are installed in areas with heating or cooling dominant seasons, or in buildings with utilization characteristics that lead to a disparity in demand, often encounter challenges related to ground thermal imbalance. This imbalance can lead to long-term ground temperature changes and may cause premature system failure. This paper focuses on combining a ground source heat pump system with a solar thermal array, with the goal of eliminating the effect of ground thermal imbalance, and minimizing system lifetime cost. A thermal mass ground heat transfer model is combined with a time-stepping model to analyze the system for a variety of solar array sizes. The details associated with this modelling technique are presented, and case studies are provided to illustrate the results of the calculations for three different buildings. It is shown that increasing the solar array size can offset ground thermal imbalances, but increasing the array size also results in a larger initial system cost. An economic analysis is then carried out to determine the system lifetime cost as a function of this solar array size, and an optimal array size from an economic perspective was found. The result of the study shows that hybridizing a ground source heat pump system with a solar array produces a viable system from a technical and economic standpoint, can be used to avoid premature system failure, and can reduce system lifetime cost.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 165, 1 June 2018, Pages 276-290
نویسندگان
, , , , ,