بررسی اثر فاصله بین لوله‏ ها بر عملکرد حرارتی مبدل گرمائی زمین به هوا با لوله‌های موازی

در این پژوهش، عملکرد حرارتی مبدل زمین به هوا با سه لوله موازی بصورت سه بعدی شبیه‏سازی شده است. اشباع حرارتی خاک در مبدل مورد نظر با طول 30 متر و عمق دفن 3 متر در شهر تهران با در نظر گرفتن مقادیر واقعی دمای ساعتی محیط بیرون بررسی شده است. هدف پژوهش بررسی تاثیر فاصله بین لوله‏ها بر اشباع حرارتی خاک پیرامون لوله‏ها و در نتیجه تاثیر آن بر دمای خروجی از لوله‏ها و نرخ انتقال حرارت کلی است. تاثیر فاصله مرکز تا مرکز لوله‌ها بر دمای خروجی و نرخ انتقال حرارت از هوا به خاک به ازای دبیkg/s 0.1 در طول دوره سرمایش بررسی شده است. نتایج نشان داد در روزهای اول کارکرد، دمای هوای خروجی از لوله وسط و کناری تغییر چندانی نمی‌کند؛ ولی با گذشت زمان مقدار دمای هوا در لوله وسط نسبت به لوله کناری به مقدار کمتری کاهش می‌یابد. فاصله مراکز لوله‌ها تاثیر بسزایی در دمای خروجی از لوله وسط و کناری بخصوص بعد از گذشت چند روز از عملکرد سیستم دارد. با افزایش فاصله بین لوله‌ها از 25 به 50، 75 و 100 سانتی‏متر مقدار، انتقال حرارت از لوله وسط در دبی kg/s 0.1 به ترتیب 14.5%، 26.5 و 35.6% افزایش می‌یابد.

effect of the distance between the pipes on the thermal performance of multi-pipe earth-to-air heat exchangers with parallel pipes

in this research, the thermal performance of the earth -to-air exchanger with three parallel pipes is simulated in 3d. the thermal saturation of the soil in the considered exchanger with a length of 30 m and a burial depth of 3 m in tehran city has been investigated. the aim of the research is to investigate the effect of the distance between the pipes on the thermal saturation of the around soil consequently, its effect on the exit temperature and the overall heat transfer rate. the results showed that in the first days of operation, the temperature of the air exiting from the middle and side pipes does not change much; but with the passage of time, the temperature of the air in the middle pipe decreases to a smaller amount than the side pipes. the distance between the pipes has a significant effect on the outlet temperature of the middle and side pipes, especially after a few days of system operation. by increasing the distance between the pipes from 25 to 50, 75 and 100 cm, the heat transfer amount from the middle pipe at a flow rate of 0.1 kg/s increases by 14.5%, 26.5 and 35.6%, respectively.