شبیه‌ سازی عملکرد حرارتی سیستم پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم جهت گرمایش آب در شرایط اقلیمی شهر کرمانشاه

سیستم‌های پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم، امروزه به صورت گسترده جهت گرمایش آب مصرفی ساختمان‌ها و مراکز صنعتی، گرمایش فضاهای خانگی و صنعتی و همچنین در صنعت تهویه مطبوع، مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سیستم‌ها عمل انتقال انرژی از منبع با دمای کمتر به منبع با دمای بیشتر را انجام می‌دهند. در سیستم پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم، به منظور انتقال بهینه‌ی گرمای ناشی از تابش خورشیدی به مبرد، از کلکتور خورشیدی صفحه تخت به عنوان تبخیرکننده استفاده می‌شود. در این مقاله، با استفاده از شبیه سازی عددی، اثر تعداد پوشش کلکتور خورشیدی بر عملکرد حرارتی سیستم پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم مطالعه شده و همچنین عملکرد حرارتی بلند مدت سیستم به منظور گرمایش آب خانگی یک منزل مسکونی در شهرکرمانشاه، مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم شامل یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت با مساحت 4 مترمربع، یک تانک ذخیره آب گرم به حجم 150 لیتر، یک کمپرسور چرخشی نوع هرمتیک و یک شیرانبساط ترموستاتیکی بوده و سیال عامل مورد استفاده در سیستم، مبرد r134a می‌باشد. نتایج نشان می‌دهند که در شرایط آب و هوایی شهر کرمانشاه، تعداد ساعات کارکرد سیستم در طول ماه‌های مختلف بین 37 تا 130 ساعت متغیر بوده و همچنین میانگین ماهانه ضریب عملکرد گرمایی سیستم و بازده کلکتور خورشیدی به ترتیب بین مقادیر 3.96 تا 6.71 و 68 تا 99 درصد متغیر می‌باشد. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف از جمله تابش خورشیدی، دمای محیط، دمای تبخیر و چگالش، مساحت سطح کلکتور، سرعت کمپرسور و سرعت باد نیز بر عملکرد حرارتی این سیستم مورد بررسی قرار گرفته است.