بهبود عملکرد گرمایی مبادله کن های زمینی با استفاده از آرایش مارپیچ سه گانه

یکی از کارآمدترین سامانه های تهویه مطبوع، پمپ های گرمایی زمینی می باشند. از مشکلات اساسی این نوع پمپ ها می توان به هزینه ی بالای نصب آن ها اشاره کرد. با انتخاب آرایش مناسب مبادله کن گرمایی زمینی مورد استفاده در این پمپ ها می توان با افزایش آهنگ انتقال گرما با زمین اطراف و کاهش تعداد چاه های حفر شده در هزینه ها صرفه جویی کرد. در این مطالعه، عملکرد گرمایی مبادله کن زمینی با آرایش مارپیچ سه گانه مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، به شبیه سازی سه بعدی و گذرای دینامیک سیالات محاسباتی مبادله کن گرمایی زمینی و زمین اطراف آن پرداخته شده است. ضمن مقایسه آرایش مارپیچ سه گانه با مبادله کن آرایش تک مارپیچ به مطالعه تاثیر پارامتر های گام و قطر حلقه های مارپیج بر عملکرد این نوع مبادله کن پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد آرایش مارپیچ سه گانه تبادل گرما با زمین اطراف را حدود 28% نسبت به آرایش تک مارپیچ افزایش می دهد. بررسی پارامتر های مورد مطالعه نشان داد گام حلقه های مارپیج بیشترین تاثیر بر عملکرد سیستم را دارد و با کاهش آن، عملکرد سیستم بهبود می یابد.