تحلیل اکسرژی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی در منطقه لاریجان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، نور، ایران.

2 کارشناس ارشد مکانیک دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت ا... آملی، ایران.

3 استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت ا... آملی، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: در این مقاله یک سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی با مبدل حرارتی بسته عمودی U شکل که انرژی مورد نیاز خود را از اعماق زمین تامین می‌کند مورد بررسی قرار می‌گیرد. تحلیل اکسرژی برای این سیستم انجام شده، همچنین راندمان و ضریب عملکرد آن بدست می‌آید.
روش بررسی: روابط انرژی، اکسرژی، آنتروپی و آنتالپی برای هر دو سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی اعمال شده و نتایج بر اساس شرایط جغرافیایی و آب و هوایی منطقه لاریجان اراِئه گردیده است. به دلیل وجود چشمه آبگرم در این منطقه تحلیل جامع اکسرژی دو سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی با مبدل حرارتی بسته عمودی U شکل و باز بدست می‌آید.
یافته ها: بیشترین اتلاف اکسرژی در هر دو سیستم مربوط به فن کندانسور می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهند که ضریب عملکرد و راندمان سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی با کویل زمینی باز بالاتر می‌باشد که به دلیل دمای بالا تر اولیه (دمای زمین یا چشمه آبگرم) می‌باشد.
نتیجه گیری:نتایج نشان می دهدپمپ حرارتی با سیکل باز دارای ضریب عملکرد وهمچنین راندمان اکسرژی بالاتری نسبت به پمپ  حرارتی زمین گرمائی با سیکل بسته می باشد.

کلیدواژه‌ها


 

 

 

 

 

علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره هجدهم، ویژه نامه شماره2، پاییز 1395

 

تحلیل اکسرژی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی در منطقه لاریجان

 

حسام الدین سالاریان[1]*

h_salarian@iaunour.ac.ir

هومن نادری [2]

مرتضی حسین زاده[3]

تاریخ دریافت:27/07/93

تاریخ پذیرش:09/10/93

 

چکیده

زمینه و هدف: در این مقاله یک سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی با مبدل حرارتی بسته عمودی U شکل که انرژی مورد نیاز خود را از اعماق زمین تامین می‌کند مورد بررسی قرار می‌گیرد. تحلیل اکسرژی برای این سیستم انجام شده، همچنین راندمان و ضریب عملکرد آن بدست می‌آید.

روش بررسی: روابط انرژی، اکسرژی، آنتروپی و آنتالپی برای هر دو سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی اعمال شده و نتایج بر اساس شرایط جغرافیایی و آب و هوایی منطقه لاریجان اراِئه گردیده است. به دلیل وجود چشمه آبگرم در این منطقه تحلیل جامع اکسرژی دو سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی با مبدل حرارتی بسته عمودی U شکل و باز بدست می‌آید.

یافته ها: بیشترین اتلاف اکسرژی در هر دو سیستم مربوط به فن کندانسور می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهند که ضریب عملکرد و راندمان سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی با کویل زمینی باز بالاتر می‌باشد که به دلیل دمای بالا تر اولیه (دمای زمین یا چشمه آبگرم) می‌باشد.

نتیجه گیری:نتایج نشان می دهدپمپ حرارتی با سیکل باز دارای ضریب عملکرد وهمچنین راندمان اکسرژی بالاتری نسبت به پمپ  حرارتی زمین گرمائی با سیکل بسته می باشد.

واژه­های کلیدی: پمپ حرارتی زمین گرمایی، انرژی،  اکسرژی،  ضریب عملکرد.

 

 

 

J.Env. Sci. Tech., Vol 18, No.2, Autumn 2016

 

 

 

 

 


Exergy Analysis of Geothermal Heat Pump in Larijan

 

Hesamoddin Salarian[4]*

h_salarian@iaunour.ac.ir

Homan Naderi [5]

Morteza Hosainzade [6]

 

Abstract

Background and Objective: This study aims to investigate a Ground-Coupled Heat Pump system with vertical U-bend heat exchanger which can provide the energy needed from the depths of earth. Exergy of the system was analyzed and the performance efficiency and coefficient were obtained.

Method:In Larijan village, due to hot springs in the area, exergy analyses of two Ground-Coupled Heat Pump systems with vertical U-bend and open loop heat exchangers were compared. Energy, exergy, entropy and enthalpy equations of both Ground-Coupled Heat Pump systems were applied and results were presented based on geographic and climatic conditions of Larijan region.

Results:Moreover, it was found that the maximum exergy losses in both systems occurres in the fan condenser.

Conclusion: The results show that, due to higher temperatures (the temperature of the ground or the hot spring), the performance coefficient and the efficiency of geothermal heat pump system with the open loop heat exchangers are higher.     

 

 

Keywords: Ground-Coupled Heat Pump, Energy, Exergy, coefficient of performance.

 

مقدمه

 

پمپ‌های حرارتی زمین گرمایی نقش کلیدی در توسعه انرژی‌های پاک و استفاده از منابع انرژی با ارزش پایین ایفا می‌کنند. این پمپ‌ها با مبدل‌های حرارتی که در زمین قرار می‌گیرند به عنوان یک منبع گرمایی به شمار می‌آیند. استفاده از این پمپ‌ها بعلت صرفه اقتصادی و همچنین سازگاری با محیط زیست رونق زیادی پیدا کرده و در بسیاری از صنایع به ویژه در سیستم‌های سرمایش و گرمایش ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند (1). تحقیقات زیادی در زمینه عملکرد سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی و تحلیل اکسرژی آن انجام شده است که می‌توان از جمله به کار آقای هانگ و همکاران (2) اشاره کرد که عملکرد سیستم برودتی پمپ حرارتی زمین گرمایی یک مدرسه در کشور کره جنوبی را مورد بررسی قرار داده‌اند. همچنین آقای هپباسلی (3). که به تجزیه و تحلیل ترمودینامیکی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی برای گرم کردن یک ساختمان در کشور ترکیه می‌پردازد. در ایران نیز آقای سیاوشی و همکاران که یک پمپ حرارتی زمین گرمایی با کویل زمینی بسته عمودی U شکل را به عنوان یک سیستم گرمایشی در شهر کرمان بررسی کرده‌اند و همچنین آقای منصف راد و همکاران  که یک تحلیل جامع اکسرژی از اجزاء و همچنین کل سیستم دو پمپ حرارتی زمین گرمایی با استفاده از منابع دما پایین را ارایه داده‌اند. ما نیز در این مقاله سعی داریم تا تحلیل اکسرژی این سیستم را براساس شرایط محیطی منطقه لاریجان بررسی کنیم.

شماتیک یک پمپ حرارتی زمین گرمایی در شکل 1 و نمودار  T-S آن در شکل 2 نشان داده شده است. اجزای اصلی سیستم عبارتند از کمپرسور(I)، کندانسور(II)، شیر فشار شکن(III) و اواپراتور(IV). اجزای سیستم همانطور که در شکل مشخص است به یک مبدل(VI) متصل می‌باشند. گرمای زمین از طریق سیال گردشی داخل مبدل حرارتی به اواپراتور منتقل شده و اواپراتور از این گرما استفاده نموده و مبرد را تبخیر می‌نماید. مبرد بخار شده وارد کمپرسور شده و تا دما و فشار بالاتری متراکم می‌گردد. مبرد سپس وارد کندانسور شده و در آنجا چگالش یافته و گرمای مفیدی که انتظار داریم را آزاد می‌کند. شیر فشار شکن، فشار مبرد را کاهش داده و دمای آن نیز کاهش پیدا می‌یابد. مبرد به اواپراتور بر می‌گردد و پروسه تکرار می‌گردد.

 

 

شکل 1- شماتیک سیکل پمپ حرارتی زمین گرمایی (6)

Figure 1- Schematic of  geothermal heat pump cycle

 

 

شکل 2- نمودار T-S پمپ حرارتی زمین گرمایی (6)

Figure 2- T-S Diagram of geothermal heat pump

 


بررسی‌های  ترمودینامیکی

 

فرض‌های زیر در محاسبات انجام شده و در بررسی‌هایی که در ادامه خواهد آمد، مورد استفاده قرار گرفته‌اند:

1- تمامی فرآیندها در حالت پایدار و جریان پایدار انجام شده‌اند.

2- انرژی جنبشی و انرژی پتانسیل ناچیز و قابل چشم‌پوشی هستند و هیچگونه واکنش فیزیکی و شیمیایی نیز وجود ندارد.

3- انتقال حرارت و افت فشار مبرد در اتصالات اجزاء و در طول لوله‌ها (به علت کوتاه بودن آن ها) ناچیز و قابل چشم‌پوشی در نظر گرفته می‌شوند.

4- هوا یک گاز ایده‌آل با گرمای ویژه ثابت در نظر گرفته شده است.

5- حالت مرده در فاز گرمایش در فشار جو (100KPa) و دمای  در نظر گرفته شده است.

6- بر اساس شرایط و مصالح ساختمان، دمای محیط داخل 20 درجه سانتیگراد در نظر گرفته می‌شود.

آنالیز ترمودینامیکی

با استفاده از فرض‌های در نظر گرفته شده، معادلات موازنه اکسرژی بدست می‌آیند )8،7،6،5(.

معادلات حاکم بر روابط انرژی، اکسرژی و جرم برای شرایط حالت پایدار به صورت رابطه(1) می‌باشد:

(1)                                                                          

قانون اول ترمودینامیک را می توان به صورت رابطه (2) بیان کرد:

(2)                                                                                                              

بالانس اکسرژی به صورت رابطه‌های (3) و (4) بیان می‌شود که در آن  E ̇_x   نرخ اکسرژی می باشد.:

(3)                                                                                        

(4)                                                                       

با استفاده از رابطه بالا بالانس کلی اکسرژی به صورت رابطه (5) ارایه می‌شود:

 (5)                                                                                      

در رابطه بالا 𝟁 اکسرژی ویژه می باشد، اکسرژی ویژه به صورت رابطه (6) بیان می‌شود:

 (6)                                                                                                   

دمای زمین در عمق را می‌توان مطابق رابطه (7) بدست آورد (10،9).

(7)                                                              

که در آن Ao   دامنه تغییرات سالیان دما (℃)وTa  دمای میانگین (℃) می باشند.

بازده انرژی و اکسرژی

با استفاده از فرض‌های در نظر گرفته شده، معادلات موازنه کار خروجی، ضریب عملکرد و راندمان‌های اکسرژی بدست می‌آید )13،12،11(.

ضریب عملکرد سیستم به صورت نسبت انرژی خروجی مفید به کل انرژی ورودی بیان می‌شود که در رابطه (8) نشان داده شده است.

(8)                                                                                                          

کار واقعی کمپروسور با رابطه (9) نشان داده شده است.

(9)                                                                                            

و بازده اکسرژی به صورت نسبت اکسرژی کلی خروجی به اکسرژی کلی ورودی تعریف می‌گردد که در رابطه (10) نشان داده شده است:

(10)                                                                                                      

پمپ‌های حرارتی زمین گرمایی پیشنهادی

پمپ حرارتی زمین گرمایی اول

این پمپ حرارتی قابلیت استفاده از گرمای عمق را دارا می‌باشد. مبدل حرارتی سیستم، بسته عمودی (U) شکل می‌باشد. چاه زمین گرمایی 180 متر است. پمپ حرارتی زمین گرمایی از نوع آب به هوا می‌باشد. برای جلوگیری از یخ زدن آب در هوای بسیار سرد زمستان یک مخلوط وزنی 10 درصد پروپیلن گلیکول به آن اضافه می‌شود. مبرد نیز (R-22) می‌باشد.

پمپ حرارتی زمین گرمایی دوم

دمای چشمه آبگرم آب اسک در حدود 30 درجه سانتیگراد است. مبدل حرارتی این سیستم باز است که دارای 2 چاه اکتشافی و تزریقی می‌باشد. آب گرم از چاه اکتشافی به سمت پمپ حرارتی حرکت می‌کند و آب سرد از پمپ حرارتی به چاه تزریقی بر می‌گردد. آب سرد بازگشتی در چشمه، گرم می‌شود و پروسه دوباره تکرار می‌شود.  پمپ حرارتی زمین گرمایی از نوع آب به هوا می‌باشد. مبرد نیز (R-22) می‌باشد.

معادلات موازنه انرژی

معادلات بقای جرم و انرژی برای کمپرسور با رابطه‌های (11) الی (13) نشان داده شده است.

(11)                                                                                                              

(12)                                                                                               

(13)                                                                       

معادلات بقای جرم و انرژی برای کندانسور با رابطه‌های (14) الی (17) نشان داده شده است.

(14) ,             

(15)      

(16)

(17)   

معادلات بقای جرم و انرژی برای شیر فشار شکن با رابطه‌های (18) الی (20) نشان داده شده است.

(18)                                                                                                             

(19)

(20)  

معادلات بقای جرم و انرژی برای اواپراتور با رابطه‌های (21) الی (24) نشان داده شده است.

 (21)                                                                                                               

 (22)                                                                                                      

 (23)                                                                                                                  

(24)

در رابطه 23 زیر نویس Ghe  بیانگر مبدل آب سطحی زمین گرمایی می باشد.

 معادلات بقای جرم و انرژی برای فن کندانسور با رابطه­های (25) الی (28) نشان داده شده است.

(25)                                                                                                                                     

 (26)                                                                                                                  

 (27)                                                                                                                                             

(28)

(29)                                                                                              

(30)                                                                 

(31)                                                                                                                                                    

(32)     

یافته ها

با توجه به مشخصات سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی اول و جزئیات تجربی که در برخی مراجع آمده است  (16،15،14،3،1)؛ مقادیر اولیه مورد نیاز برای محاسبات در جدول 1 آمده است.

با توجه به مشخصات سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی دوم و جزئیات تجربی که در برخی مراجع آمده است ) 18،17،4) مقادیر اولیه مورد نیاز برای محاسبات در جدول 2 آمده است.

بر اساس مقادیر اولیه و جداول ترمودینامیکی )18( آنالیز انرژی سیستم‌های  پمپ حرارتی زمین گرمایی بدست آمد که نتایج پمپ حرارتی اول در جدول 3 و پمپ حرارتی دوم در جدول 4 آمده است.

شکل 3 مقایسه ضریب عملکرد و شکل 4 مقایسه راندمان دو سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی سیکل باز و سیکل بسته عمودی U شکل را نشان می‌دهد. شکل 5 نشان دهنده اتلاف اکسرژی در اجزاء سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی اول می‌باشد. شکل 6 نشان دهنده اتلاف اکسرژی در اجزاء سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی دوم می‌باشد.

 

 

جدول 1- مقادیر اولیه سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی اول

Table 1- The initial values ​​of the first geothermal heat pump system

ردیف

شرح

مقدار

واحد

1

فشار خروجی اواپراتور

560

Kpa

2

درجه حرارت خروجی اواپراتور

10

 

3

فشار خروجی کمپرسور

2100

Kpa

4

درجه حرارت خروجی کندانسور

50

 

5

نرخ جریان جرمی مبرد R-22

019/0

Kg/s

6

نرخ جریان جرمی هوا

149/0

Kg/s

7

نرخ جریان جرمی آب- ضد یخ

147/0

Kg/s

8

راندمان آدیاباتیک کمپرسور

78/0

KW

 

جدول 2- مقادیر اولیه سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی دوم

Table 2- Initial values of​​ Geothermal Heat Pump System II

ردیف

شرح

مقدار

واحد

1

فشار خروجی اواپراتور

760

Kpa

2

درجه حرارت خروجی اواپراتور

24

 

3

فشار خروجی کمپرسور

1940

Kpa

4

درجه حرارت خروجی کندانسور

55

 

5

نرخ جریان جرمی مبرد R-22

0372/0

Kg/s

6

نرخ جریان جرمی هوا

298/0

Kg/s

7

نرخ جریان جرمی آب

3012/0

Kg/s

8

راندمان آدیاباتیک کمپرسور

78/0

KW

 

 

 

 

 

جدول 3- آنالیز انرژی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی اول

Table 3: Energy Analysis of the first geothermal heat pump system

ردیف

شرح

سیال

فاز

دما

 

فشار(Kpa)

آنتالپی(KJ/Kg)

آنتروپی(KJ/Kg.K)

نرخ جریان جرم(Kg/s)

اکسرژی ویژه (KJ/Kg)

اکسرژی(KW)

-

-

R-22

حالت مرده

2

100

38/414

93/1

019/0

-

-

-

-

هوا

حالت مرده

2

100

12/275

61/1

149/0

-

-

-

-

آب- ضد یخ

حالت مرده

2

100

38/8

03/0

147/0

-

-

1

خروجی

اواپراتور

R-22

بخار

 سوپر هیت

10

560

6/408

74/1

019/0

47/40

882/0

2s

خروجی

کمپرسور

R-22

بخار

 سوپر هیت

71

2100

3/436

74/1

019/0

17/47

409/1

2a

خروجی

کمپرسور

R-22

بخار

سوپر هیت

79

2100

1/444

76/1

019/0

96/76

930/1

3

خروجی

کندانسور

R-22

مایع

50

2100

09/268

22/1

019/0

96/48

930/0

4

خروجی

شیر فشار شکن

R-22

مایع- بخار

4

560

09/268

25/1

019/0

71/40

773/0

5

ورودی

 فن کندانسور

هوا

گاز

45

100

5/315

76/1

149/0

23/3

481/0

6

خروجی

 فن کندانسور

هوا

گاز

25

100

18/298

69/1

 

149/0

16/2

321/0

7

خروجی

آب- ضد یخ

آب- ضد یخ

مایع

4/10

200

02/44

16/0

147/0

10/0

015/0

8

ورودی

 آب- ضد یخ

آب- ضد یخ

مایع

35/15

300

44/64

22/0

147/0

41/1

207/0

 

جدول 4- آنالیز انرژی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی دوم

Table 4- Energy analysis of geothermal heat pump system II

ردیف

شرح

سیال

فاز

دما

 

فشار(Kpa)

آنتالپی(KJ/Kg)

آنتروپی(KJ/Kg.K)

نرخ جریان جرم(Kg/s)

اکسرژی ویژه (KJ/Kg)

اکسرژی(KW)

-

-

R-22

حالت

مرده

2

100

38/414

93/1

0372/0

-

-

-

-

هوا

حالت

 مرده

2

100

12/275

61/1

298/0

-

-

-

-

آب

حالت

 مرده

2

100

38/8

03/0

3012/0

-

-

1

خروجی

اواپراتور

R-22

بخار

سوپر هیت

24

760

7/417

760/1

0372/0

07/50

862/1

2s

خروجی

کمپرسور

R-22

بخار

 سوپر هیت

75

1940

4/442

760/1

0372/0

77/74

781/2

2a

خروجی

کمپرسور

R-22

بخار

سوپر هیت

83

1940

4/448

78/1

0372/0

27/75

800/2

3

خروجی

کندانسور

R-22

مایع

55

1940

3/270

229/1

0372/0

69/48

811/1

4

خروجی

شیر فشار شکن

R-22

مایع- بخار

8/13

760

1/259

206/1

0372/0

82/43

630/1

5

ورودی

 فن کندانسور

هوا

گاز

45

100

5/315

76/1

298/0

23/3

962/0

6

خروجی

فن کندانسور

هوا

گاز

25

100

18/298

69/1

298/0

16/2

643/0

7

خروجی آب

آب

مایع

5/23

200

21/98

345/0

3012/0

42/3

030/1

8

ورودی آب

آب

مایع

5/27

300

33/115

402/0

3012/0

86/4

465/1

 

 

 

با توجه به نتایج آنالیز انرژی سیستم‌های پمپ حرارتی زمین گرمایی و روابط گفته شده، ضریب عملکرد، راندمان و اتلاف اکسرژی اجزاء سیستم‌های پمپ حرارتی زمین گرمایی به دست آمد. شکل 3 مقایسه ضریب عملکرد و شکل 4 مقایسه راندمان دو سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی سیکل باز و سیکل بسته عمودی U شکل را نشان می‌دهد. شکل 5 نشان دهنده اتلاف اکسرژی در اجزاء سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی اول و  شکل 6 اتلاف اکسرژی در اجزاء سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی دوم می‌باشد.

 

 

شکل 3- مقایسه ضریب عملکرد

Figure 3- Compares the coefficient of performance between open and closed cycle

 

 

شکل 4- مقایسه راندمان

Figure 4- Compares the efficiency

 

 

 

شکل 5- اتلاف اکسرژیاجزاء سیستم پمپ حرارتی اول

Figure 5- Exergy loss of the first heat pump system components

 

 

شکل 6- اتلاف اکسرژیاجزاء سیستم پمپ حرارتی دوم

Figure 6- Exergy loss components of the second heat pump system    


بحث و نتیجه‌گیری

 

در نتایج ارایه شده، خصوصیات اکسرژی دو سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان می‌دهند که ضریب عملکرد و راندمان سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی با کویل زمینی باز بالاتر می‌باشد که به دلیل دمای بالا تر اولیه (دمای زمین یا چشمه آبگرم) می‌باشد. این نتایج در مقایسه با تجربیات گذشته نیز منطقی به نظر می‌رسد. اما برتری سیکل بسته به سیکل باز در دسترس بودن آن و امکان استفاده از آن در تمامی نقاط می‌باشد، اگرچه بهره برداری از سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی سیکل باز به مراتب ساده‌تر می‌باشد. بنابراین به طور کلی، سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی سیکل باز مزایای بیش‌تری نسبت به سیکل بسته دارا می‌باشد.

بر اساس ادعاهای ذکر شده در منابع مختلف، راندمان سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی در محدوده 40 الی 70 درصد بیان شده بود؛ که نتایج این تحقیق نیز، این ادعا را تصدیق می‌کند.

بر اساس تحلیل اکسرژی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی سیکل بسته عمودی (U) شکل، بیشترین اتلاف اکسرژی به ترتیب مربوط به فن کندانسور، اواپراتور، شیر فشارشکن، مبدل حرارتی، کمپرسور و کندانسور می‌باشد.

بر اساس تحلیل اکسرژی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی سیکل باز، بیشترین اتلاف اکسرژی به ترتیب مربوط به فن کندانسور، کمپرسور، کندانسور، شیر فشارشکن، مبدل حرارتی و اواپراتور می‌باشد. در هر دو سیستم، بیشترین اتلاف اکسرژی مربوط به فن کندانسور می‌باشد. بنابراین مهم‌ترین جزء که بهبود آن منجر به افزایش کارایی سیستم می‌شود، فن کندانسور می‌باشد.

 منابع

1-      Siavoshi kord, A., Jazayeri, S.A., 2012. Optimization and analysis of avertical ground-coupled Heat pump. International Journal of Renewable Energy Research, pp.637-657  

2-      Hwang, Y., Lee, J., Jeong, Y., Koo, K., Lee, H., Kim, I., Jin, S., Kim, S., 2008. Cooling Performance of a vertical ground-coupled-heat pump system installed in a school building. International Journal of Renewable Energy Research, Vol. 1(5), pp.737-757  

3-      Hepbasli, A., 2005. Thermodynamic analysis of a ground-source heat pump system for district heating. International Journal of Energy Research, Vol. 29, pp.671-687

4-      Monsefrad, M., javaherdeh, K., 2012. Exergy analysis of two types of GSHP using low temperature sources. Proceedings of the Fourth International Conference on

 

Heating, cooling and air conditioning, Iran, Tehran Olympic Hotel, 23-25 June

5-      Cengel Y., Boles MA, 2001. Thermodynamics: An engineering approach (McGraw-Hill.4th edition)

6-      Chua, K.J., Chou, S.K., Yang, W., 2010. Advanced heat pump systems: a review. Applied Energy, Vol. 87, pp.3611-3624

7-      Kotas, T., 1985. The exergy method of thermal plant analysis. Tiptree, Essex: Anchor Brendon Ltd

8-      Wark, K., 1995. Advanced thermodynamics for engineers.(McGraw-Hil)

9-      Vries, D.A., 1963. Thermal Properties of Soils. In W.R. van Wijk (ed.) Physics of Plant Environment (North-Holland Publishing Company, Amsterdam)

10-  Vries, D.A., 1975. Heat Transfer in Soils. In D.A. de Vries and N.H. Afgan (ed.) Heat and Transfer in the Biosphere (Script a Book Co., Washington, DC)

11-  Bejan, A., 1988. Advanced engineering thermodynamics (John Wiley & Sons)

12-  Yang, H., Cui, P., Fang, Z., 2010. Vertical-borehole ground-coupled heat pump: a review of models and systems. Applied Energy, Vol. 87, pp.16-27

13-  Kavanaugh, SP., Rafferty, K., 1997. Ground-source heat pumps: design of geothermal system for commercial and institutional building. ASHRAE.

14-  Hepbasli, A., 2002. Performance evaluation of a vertical ground source heat pump system in Izmir, Turkey. International Journal of Energy Research, Vol. 26, pp.1121-1139 

15-  Hepbasli, A., Akdemir, O., 2004. Energy and exergy analysis of a ground source (geothermal) heat pump system. Energy Conversion and Management, Vol. 45, pp.737-757  

16-  Siavoshi kord, A., Jazayeri, S.A., Siavoshi, P., 2012. Analysis of the Geothermal Heat Pump climate of Tehran. Twentieth Annual International Conference on Mechanical Engineering, Iran, Shiraz, Shiraz University, School of Mechanical Engineering, 26-28 May

17-  Kara, YA., 1999. Utilization of low tempreture geothermal recources for space heating by using GHPs, PhD thesis, Ataturk University, Erzurum, Turkey, pp.130-135

18-  Kara, YA., Yuksel, B., 2000. Evaluation of low tempreture geothermalenergy through the use of heat pump. Energy Conversion and Management, Vol. 42, pp.773-781

19-  Esen, H., Inalli, M., Esen, M., Pihtili, K., 2007. Energy and exergy analysis of a ground-coupled heat pump system with two horizontal ground heat exchangers. Building and Environment, Vol. 42(10), pp.3606-3615

20-  Sonntag, R., Borgnakke, C., VanWaylen, G., 1986. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. New York:(John Wiley & Sons,4th edn, 74)

 

 

 



1*- (مسوول مکاتبات):  استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نور، نور، ایران.

2- کارشناس ارشد مکانیک دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت ا... آملی، ایران.

[3]- استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت ا... آملی، ایران.

1- Assistant Professor, Islamic Azad University Nour Branch, Nour, Iran. * ( Corresponding Author)

2- MSc, Mechanical Engineering Facult Islamic Azad University, Ayatollah Amoli Branch, Iran.

3- Assistant Professor, Islamic Azad University, Ayatollah Amoli Branch, Iran.

1-      Siavoshi kord, A., Jazayeri, S.A., 2012. Optimization and analysis of avertical ground-coupled Heat pump. International Journal of Renewable Energy Research, pp.637-657  

2-      Hwang, Y., Lee, J., Jeong, Y., Koo, K., Lee, H., Kim, I., Jin, S., Kim, S., 2008. Cooling Performance of a vertical ground-coupled-heat pump system installed in a school building. International Journal of Renewable Energy Research, Vol. 1(5), pp.737-757  

3-      Hepbasli, A., 2005. Thermodynamic analysis of a ground-source heat pump system for district heating. International Journal of Energy Research, Vol. 29, pp.671-687

4-      Monsefrad, M., javaherdeh, K., 2012. Exergy analysis of two types of GSHP using low temperature sources. Proceedings of the Fourth International Conference on

 

Heating, cooling and air conditioning, Iran, Tehran Olympic Hotel, 23-25 June

5-      Cengel Y., Boles MA, 2001. Thermodynamics: An engineering approach (McGraw-Hill.4th edition)

6-      Chua, K.J., Chou, S.K., Yang, W., 2010. Advanced heat pump systems: a review. Applied Energy, Vol. 87, pp.3611-3624

7-      Kotas, T., 1985. The exergy method of thermal plant analysis. Tiptree, Essex: Anchor Brendon Ltd

8-      Wark, K., 1995. Advanced thermodynamics for engineers.(McGraw-Hil)

9-      Vries, D.A., 1963. Thermal Properties of Soils. In W.R. van Wijk (ed.) Physics of Plant Environment (North-Holland Publishing Company, Amsterdam)

10-  Vries, D.A., 1975. Heat Transfer in Soils. In D.A. de Vries and N.H. Afgan (ed.) Heat and Transfer in the Biosphere (Script a Book Co., Washington, DC)

11-  Bejan, A., 1988. Advanced engineering thermodynamics (John Wiley & Sons)

12-  Yang, H., Cui, P., Fang, Z., 2010. Vertical-borehole ground-coupled heat pump: a review of models and systems. Applied Energy, Vol. 87, pp.16-27

13-  Kavanaugh, SP., Rafferty, K., 1997. Ground-source heat pumps: design of geothermal system for commercial and institutional building. ASHRAE.

14-  Hepbasli, A., 2002. Performance evaluation of a vertical ground source heat pump system in Izmir, Turkey. International Journal of Energy Research, Vol. 26, pp.1121-1139 

15-  Hepbasli, A., Akdemir, O., 2004. Energy and exergy analysis of a ground source (geothermal) heat pump system. Energy Conversion and Management, Vol. 45, pp.737-757  

16-  Siavoshi kord, A., Jazayeri, S.A., Siavoshi, P., 2012. Analysis of the Geothermal Heat Pump climate of Tehran. Twentieth Annual International Conference on Mechanical Engineering, Iran, Shiraz, Shiraz University, School of Mechanical Engineering, 26-28 May

17-  Kara, YA., 1999. Utilization of low tempreture geothermal recources for space heating by using GHPs, PhD thesis, Ataturk University, Erzurum, Turkey, pp.130-135

18-  Kara, YA., Yuksel, B., 2000. Evaluation of low tempreture geothermalenergy through the use of heat pump. Energy Conversion and Management, Vol. 42, pp.773-781

19-  Esen, H., Inalli, M., Esen, M., Pihtili, K., 2007. Energy and exergy analysis of a ground-coupled heat pump system with two horizontal ground heat exchangers. Building and Environment, Vol. 42(10), pp.3606-3615

20-  Sonntag, R., Borgnakke, C., VanWaylen, G., 1986. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. New York:(John Wiley & Sons,4th edn, 74)