بهینه سازی عملکرد گرمایی ساختمان به کمک سیستم پمپاژ با منبع گرمای زمینی

1. مقدمه

امروزه به دلیل افزایش هزینه های انرزی و جریمه های CO2 به حداقل رساندن مصرف انرژی در گرمایش و سرمایش فضاها یک امر حیاتی است. در حدود 30 استاندارد اروپایی CEN ایجاد شده است تا ابزارهای لازم برای ایجاد قالب کاری محاسبه عملکرد انرژی ساختمانها را در اختیار کشورهای عضو قرار دارد. درصورتیکه دستیابی به تطابق اختیاری و داوطلبانه در آینده نزدیک میسر نباشد انگاه باید در ورژن های بعدی دستورالعمل های ساختمانی استانداردهای اجباری گنجانده شود. موضوع به حداقل رسانی به خصوص در مورد انرژی الکتریکی بسار مهم است تا پیک مطالبات به حداقل رسیده و از استفاده از تجهیزات بیش از اندازه بزرگ هم اجتناب شود. استفاده از پمپ های گرمایی برای گرمایش یا سرمایش فضاها یک مزیت محسوب می شود. اما کاهش کلی قابل دستیابی در زمینه هزینه های انرژی به گستره وسیعی از عوامل بستگی دارد که شامل مواردی مانند دستیابی به نصب HVAC، عایق سازی، ضرفیت گرمایی ساختمان، استراتژی تهویه هوا، برنامه های سرمایشی و گرمایشی، سیستم کنترل، آب و هوای محل و غیره می شود. همچنین بهره برداری از دخیره فصلی زمینی انرژی خورشیدی توسط آنچه که پمپ منبع زمینی گرما GSHP نامیده می شود هم یک تکنولوژی اثبات شده در اروپای شمالی و آمریکا است. استفاده از GSHP در مقایسه با پمپ های مرسوم گرما، پیک مطالبه الکتریکی را کاهش می دهد. محاسبات اولیه به کمک پمپ های گرمایی عمودی با حلقه بسته و زمینی نشان دهنده در مقایسه با سیستم هوا به هوا در اب و هوای جنوبی کاهش 30 تا 70% مصرف انرژی الکتریکی گرمایشی و سرمایشی سالیانه را نشان داد. هزینه نصب GSHP بالا است بنابراین اندازه گیری درست تجهیزات در زمینه برگشت پذیری سرمایه بسیار حیاتی و مهم است. اندازه گیری درست باید براساس شبیه سازی های دقیق سیستم که دربردارنده مواردی مانند محیط اطراف ساختمان، تجهیزات HVAC و سیستم کنترل است انجام شود.

جزئیات لازم برای مدل سازی در مطالعه موردی ارائه شده در این مقاله معرفی خواهند شد.