توضیحات

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  تحقیق در مورد پمپ هاب حرارتی – سیستم های حرارتی سازگار با محیط زیست دارای 45 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد پمپ هاب حرارتی – سیستم های حرارتی سازگار با محیط زیست  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق در مورد پمپ هاب حرارتی – سیستم های حرارتی سازگار با محیط زیست،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد


بخشی از متن تحقیق در مورد پمپ هاب حرارتی – سیستم های حرارتی سازگار با محیط زیست :

گرمایش و سرمایش ساختمانها در ایران در پنجاه سال گذشته سیر تكاملی قابل توجهی را طی كرده است . این سیر شامل گرمایش از طریق كرسی با استفاده از خاكه ذغال ، بخاری یا گرم كننده های نفت سوز با دودكش و بخاری های گاز سوز با دودكش برای هر یك از اتاقهای مورد استفاده ساختمان و گرمایش مركزی با استفادهاز نفت گاز یا گاز طبیعی و بالاخره آب گرم در یك مركز و گرمایش اتاقهای مورد استفاده به كمك رادیاتور یا فن كویل بوده است .

سیر سرمایش ساختمانها نیز شامل مراحل زیر بوده است . باز گرداندن در و پنجره های ساختمان و اجازه بر قراری جریان هوا در مواقعی كه دمای هوای بیرون كمتر از دمای هوای اتاقهاست و یا جریان هوا می تواند به خنك كردن بدن ساكنان ساختمان كمك كند ، استراحت در سایه درختان حیاط در روز ، گذراندن روزهای بسیار گرم در زیر زمین ها و شبها در بالای بامها ، استفاده از بادبزنهای دستی ، استفاده از بادبزنهای برق رومیزی یا سقفی در اتاقها ، استفاده از كولرهای آبی ، استفاده از كولرهای گازی نوع تراكمی برای هر یك از اتاقهای مورد استفاده ،استفاده از سرمایش مركزی به كمك چیلر های تراكمی و جذبی وتولید آب سرد در یكمركز و خنك كردن یا سرمایش اتقاهای مورد استفاده به كمك فن كویل .

امروزه تقریباً تمامی ساختمانها گرمایش خود را با استفاده از سوختهای فسیلی و آب یا هوای گرم در اتاقها و سرمایش خود را كمك كولرهای آب و تولید هوای خنك ولی مرطوب تامین می كنند . در ساعاتی از شبانه روز در تابستان كه دما و رطوبت نسبی هوا بالاست (و تعداد این ساعات با تغییرات اقلیمی كره زمین در حال افزایش است ) كولرهای آبی قادر به تامین آسایش برودتی ساكنان بسیاری از شهرهای ایران نیستند .از این نظر بسیاری از ساختمانها ، بویژه برجها ، از دستگاههای تبرید تراكمی و یا جذبی برای تولید برودت در تابستان استفاده می كنند .
بسیاری از شركتهای تاسیساتی اقدام به ساخت دستگاههای تبرید جذبی – با استفاده از گاز طبیعی موجود در شهرها – در ظرفیتهای پایین برای آپارتمانها كرده اند . این اقدام كه سوزاندن گاز را در طول سال در شهرها افزایش میدهد باعث افزایش آلودگی محیط زیست می شود . به علاوه دستگاههای تبرید جذبی در مقایسه با انواع تراكمی ، دارای ضریب كارایی بسیار پایین تری هستند و برای تولید مقدار معینی برودت ، ارنژی بیشتری نسبت به سیستم ها یتبرید تراكمی مصرف می كنند و چنانچه كندانسور آنها با آب خنك می شود نیاز به آب بیشتری در برج خنك كن دارند كه در كشور كم آبی مانند ایران این موضوع مسائل مربوط به مصرف زیاد آب را به همراه دارد .

استفاده از پمپ های حرارتی برای سرمایش و گرمایش ساختمانها
با استفاده از پمپ های حرارتی نوع تراكمی می توان برودت مورد نیاز را در زمستان تامین و از آلوده تر شدن محیط زیست نیز جلوگیری كرد . استفاده از پمپ های  حرارتی را می توان مدرت ترین و از نظر حفاظت محیط زیست بهترین روش برای تامین نیاز برودتی و حرارتی ساختمانها دانست . در ارتباط با اثرات زیست محیطی استفاده از پمپ های حرارتی می توان گفت كه با جایگزین سوختهای فسیلی با برق ، مصرف سوختهای فسیلی در شهرها و آلودگی هوا (كه به خصوص در زمستانها به دلیل وارانگی هوا به حد بحرانی خود می رسد )كاهش می یابد.

بررسی مختصر كارایی پمپ های حرارتی از نوع تراكمی
پمپ حرارتی یك دستگاه تبرید است كه از حرارت دفع شده در كندانسور برای گرمایش ساختمان استفاده می كند و این عمل ازمنبع دمای پایین و انتقال حرارت به منبع دمای بالا انجام می شود . طرح پمپ حرارتی دفع شده در كندانسور را برای گرمایش ساختمان امكان پذیر كند و این در حالی است كه همین سیستم از برودت تولید شده در اوپراتور برای خنك كردن ساختمان در تابستان استفاده می كند . لازم است اضافه شود كه در بعضی از كاربردهای خاص ، پمپ حرارتی ممكن است بتواند به طور همزمان سرمایش و گرمایش مورد نیاز قسمتهای مختلف یك ساختمان را تامین كند.
منابع انرژی در پمپ های حرارتی ، منابع حرارتی ای هستند كه پمپ حرارتی می تواند انرژی حرارتی مورد نیاز اوپراتور خود را از انها بگیرد. پمپ های حرارتی می تواند از منابع حرارتی مختلف مانند هوا ، آبهای جاری ، انرژی خورشیدی و حتی آب دور ریخته شده در هنگام استحمام و سایر شستشوها استفاده كند . لذا پمپ های حرارتی را می توان علاوه بر حسب سیكل ترمودینامیكی آنها ، بر حسب منابع حرارتی نیز تقسیم بندی كرد .

شكل 1 یك پمپ حرارتی را نشان می دهد كه از هوای محیط به عنوان منبع انرژی استفاده می كند . اجزا اصلی این سیستم شامل كمپرسور ،‌كندانسور ،‌اوپراتور ، شیر انبساط یا لوله های مویی و شر چهار راهه است .

هنگام كار به عنوان پمپ حرارتی ،شیر چهار راهه به گونه ای تنظیم می شود كه كه بخار فوق اشباع كه از كمپرسور خارج می شود كه بخار فوق اشباع كه از كمرسور خارج می شود . ابتدا وارد مبدل حرارتی داخل ساختمان        می شود و در طی فرایند تقطیر ، حرارت انتقال یافته را به داخل ساختمان اراسال می كند و سپس مایع مبرد به طرف لوله مویی جریان می یابد. در این حالت شیر یك طرفه در خط بالایی ، مانع از جریان یافتن مبرد از طریق این خط شده و مایع مبرد از طریق خط پایینی جریان می یابد . سپس مبرد فشار پایین و سرد وارد مبدل حرارتی بیرون از ساختمان شده و در حین فرایند تبخیر ، انرژی حرارتی مورد نیاز خود را از هوای بیرون جذب كرده و سپس به طرف قسمت مكش كمپرسور هدایت می شود .

در فصل تابستان به منظور معكوس كردن جهت سیكل ، شیر چهار راهه به گونه ای تنظیم می شود كه ابتدا بخار داغ خروجی از كمرسور وارد مبدل حرارتی خارج از ساختمان می شود و در حین فرایند تقطیر ، انرژی حرارتی خود را به هوای محیط منتقل می كند . در این مرحله شیر یك طرفه در خط پایینی مانع از جریان یافتن مبرد از طریق خط بالایی جریان می یابد . سپس مبرد فشار پایین و سرد وارد می یابد . سپس مبرد فشار پایین و سرد وارد مبدل حرارتی داخل ساختمان می شود و حرارت را از محیط داخل جذب می كند . وجود دو شیر انبساط یا لوله مویی در پمپ حرارتی ضروری است زیرا با توجه به انكه اختلاف فشار بین دو مبدل حرارتی در فصل زمستان بیشتر از فصل تابستان است بنابراین لوله موی ای كه برای فصل زمستان طراحی شده است نمی تواند عملكرد مناسبی در فصل تابستانه داشته باشد .

انتخاب ساختمان های نمونه
برای بررسی عملكرد پمپ های حرارتی لازم است بار حرارتی و برودتی ساختمان مورد نظر معلوم باشد . دو نوع ساختمان را به شرح زیر در نظر  می گیریم :
1-    یك مجتمع مسكونی چهار طبقه چهار واحدی با سطح زیر بنای كل 800 متر مربع در هر طبقه با پاركینگ در زیر طبقه اول برای شهرهای بزرگ نظیر تهران ، اصفهان ، تبریز ،‌مشهد و شیراز .
2-     یك ساختمان ویلایی یك طبقه با مساحت مفید 200 متر مربع برای شهرهای اهواز ،‌بندرعباس ، رشت ، كرمان و همدان .
شكلهای 2و3 با رحرارتی و برودتی طبقات مختلف مجتمع مسكونی در تهران را به ترتیب در ماه دی برابر یك روز ابری بسیار سرد و در ماه تیر برای یك روز آفتابی بسیار گرم نشان می دهند . این منحنی ها با استفاده از نرم افزار انرژی شریف به دست آمده اند .
جدول (1) : بار حرارتی مجتمع مسكونی در تهران برای یك روز بسیار سرد ابری و یك روز متوسط در دی ماه ، نوع ساختمان :چهار طبقه – چهار واحدی با سطح زیر بنای 800 متر مربع در هر طبقه (BTU/hr 3413= KW1 و تن برودتی 284/0 = KW1 )

جدول (2) : بار برودتی مجتمع مسكونی در تهران برای یك روز بسیار گرم و آفتابی و یك روز متوسط در تیرماه ،نوع ساختمان :چهار طبقه – چهار واحدی با زیربنای 800 متر مربع در هر طبقه

جدول (3): نیازهای انرژی یك آپارتمان متوسط در تهران با سطح زیر بنای 200 متر مربع

جدول (4) : انرژی حرارتی و برودتی مورد نیاز مجتمع مسكونی برای پنج شهر بزرگ ایران . نوع ساختمان :چهار طبقه – چهار واحدی با سطح زیربنای 800 متر مربع در هر طبقه (J1012 = TJ1)

جدول (5): انرژی حرارتی و برودتی مورد نیاز ساختمان ویلایی با مساحت 200 متر مربع برای شهرهای اهواز ، بندرعباس ،رشت ، كرمان و همدان .

می توان با استفاده از این نرم افزار بار حرارتی و برودتی مجتمع را در تمام ماههای سال تعیین كرد. شكل های 4 و5 به ترتیب نیاز حرارتی و برودتی مجتمع را در ماههای مختلف سال برای تهران نشان می دهند.

جدول شماره (1) بار حرارتی مجتمع مسكونی را برای یك روز بسیار سرد وابری و بار حرارتی مجتمع را برای یك روز متوسط در دی ماه برای شرایط اقلیمی تهران نشان می دهد. جدول (2) بار برودتی این مجتمع را برا ییك روز آفتابی وبسیار گرم و بار برودتی را برای یك روز متوسط در تیرماه در شرایط اقلیمی تهران نشان می دهد.

چنانچه از جدول های (1)و(2) برمی آید بار حرارتی و برودتی طبقات مختلف این مجتمع متفاوت هستند. ازاین نظر آپارتمان متوسطی را در این مجتمع 16 آپارتمانی در نظر می گیریم كه بار حرارتی  و برودتی و نیاز آن به انرژی های حرارتی وبرودتی 16/1 كل مقادیر مجتمع باشد. جدول (3) مقادیر فوق را برای این آپارتمان متوسط نشان می دهد.
میزان انرژی لازم برای گرمایش و سرمایش مجتمع مسكونی برای روزهای متوسط در ماههای سال در شرایط اقلیمی تهران ،اصفهان ،تبریز ، مشهد ، شیراز با استفاده از نرم افزار انرژی شریف تعیین شدند .جدول (4) این مقادیر را برای ساختمان مورد نظر با 3200 متر مربع زیر بنا نشان می دهد . این جدول شامل انرژی مورد نیاز در سال برای هر متر مربع نیز می شود.
جدول(5) انرژی حرارتی و برودتی موردنیاز را برای شهرهای اهواز ، بندرعباس ، رشت ، كرمان و همدان نشان می دهد.  

اثرات تمهیدات مختلف برای كاهش انرژی حرارتی مورد نیاز ساختمانها
می توان با تمهیدات مختلف بار حرارتی و نیاز انرژی حرارتی ساختمانها را كاهش داد. این تمهیدات بار برودتی و نیاز انرژی برودتی ساختمان را نیز كاهش می دهند ولی اثر آنها روی بار حرارتی بیشتر است . جدول(6) اثر بعضی از این تمهیدات را روی انرژی های حرارتی و برودتی مورد نیاز مجتمع مسكونی چهارطبقه چهار واحدی در تهران نشان می دهد .
جدول (6) :مقایسه انرژی های حرارتی و برودتی مورد نیاز مجتمع مسكونی در شرایط اقلیمی تهران و صرفه جویی انرژی با تمهیدات مختلف . نوع ساختمان :چهار طبقه چهار واحدی با سطح زیر بنای 800 متر مربع در هر طبقه .

شكل (2) : بار حرارتی طبقات مختلف ساختمان مسكونی در تهران در دی ماه برای یك روز بسیار سرد و كاملاً ابری با حداكثر سرعت باد ممكن

نوع ساختمان : چهار طبقه – چهار واحدی با سطح زیربنای 800 متر مربع در هر طبقه ،TXو Tn به ترتیب حداكثر و حداقل دمای هوای بیرون . KT ،ضریب صافی هوا در روز و Vwسرعت باد بر حسب متر بر ثانیه است .
تن برودتی                         284/0 = BTU/hr 3413=kw1
شكل (4):نیاز حرارتی ساختمان مسكونی در تهران در ماههای مختلف سال
نوع ساختمان :چهار طبقه – چهارواحدی با سطح زیر بنای 800 متر مربع در هر طبقه                              kwhr8/277=BTU948000=GJ1

شكل (5): نیاز برودتی ساختمان مسكونی در تهران در ماههای مختلف سال
نوع ساختمان :چهار طبقه – چهار واحدی با سطح زیر بنای 800 متر مربع در هر طبقه             kwhr8/277=BTU948000=GJ1

شكل (3):بار برودتی طبقات مختلف ساختمان مسكونی در تهران درتیر ماه برای یك روز بسیار گرم با حداكثر تابش خورشید و حداكثر سرعت باد ممكن
نوع ساختمان : چهار طبقه – چهار واحدی با سطح زیر بنای 800 متر مربع در هر طبقه . Tx و Tn به ترتیب حداكثر و حداقل دمای هوای بیرون .KT،ضریب صافی هوا در روز و Vwسرعت باد بر حسب متر بر ثانیه است .
تن برودتی                        284/0=BTU/hr3413=kw1

انتخاب پمپ حرارتی
پمپ حرارتی باید بتواند نیاز حرارتی و برودتی ساختمان را در تمام ساعات شبانه روز و در تمام ماههای سال تأمین كند. اما به ندرت پیش می آید كه حداكثر ظرفیت حرارتی و برودتی پمپ حرارتی دقیقاً‌ برابر با حداكثر بار حرارتی و برودتی ساختمان مورد نظر باشد. از این نظر مجبور هستیم كه پمپ حرارتی را برای بدترین شرایط گرمایشی و سرمایشی انتخاب كنیم كه در این صورت این دستگاه برای ماههای دیگر دارای ظرفیتی بیش از نیاز خواهد بود.
با بررسی بار حرارتی و بودتی ساختمان های یاد شده می توان :

1-    با انتخاب پمپ های حرارتی برای تأمین نیاز برودتی ساختمانها در تابستان در شهرهای نسبتاً گرم (مانند شیراز)تا بسیار گرم (مانند اهواز ، آبادان و بندرعباس )نیاز حرارتی ساختمانها در زمستان به راحتی تإمین می شود.

2-    برای شهرهای بسیار سرد باید پمپ های حرارتی را برای تأمین نیاز گرمایی ساختمان انتخاب كرد كه در این صورت نیاز برودتی ساختمانهای مسكونی در تابستان به راحتی قابل تأمین است .در مورد شهرهای بسیار سرد و استفاده از پمپ های حرارتی برای گرمایش ،لازم است دمای اوپراتور چند درجه پایین تر از صفر درجه سانتیگراد انتخاب شود.در این صورت بخار آب موجود در هوایی كه روی كویل عبور می كند روی صفحه های آن تقطیر و سپس منجمد می شود . برای جلوگیری از این امر می توان كویل اوپراتوررا به ذوب كننده اتوماتیك مجهز كرد و یا اینكه دمای سیال در اوپراتور را بالا تر از صفر درجخ گرفت و در مواقعی كگه دمای هوای بیرون از حدود 5 درجه كمتر می شود از یك هیتر برقی در مجاورت كویل استفاده كرد . این هیتر الكتریكی می تواند هوای عبوری از روی كویل اپراتور را تا دمای دلخواه گرم كند .

3-     برای شهرهای معتدل نظیر تهران و اصفهان انتخاب پمپ حرارتی برای نیازهای حرارتی و برودتی باید با دقت بیشتری صورت گیرد و این نیازها برای روزهای بسیار گرم و آفتابی متوسط در تابستان و روزهای بسیار سرد و ابری و متوسط در زمستان تعیین شوند . چنانچه این انتخاب برای تامین بار برودتی ساختمان (كه برای یك روز بسیار گرم و آفتابی تعیین می شود ) مورد توجه قرار گیرد (همان طور كه معمول است ) این دستگاه تبرید به صورت پمپ حرارتی قادر خواهد بود نیاز حرارتی بسیاری از ساختمانها را در روزهای متوسط زمستان تامین كند . برای چند ساعت از شبهای بسیار سرد از زمستان این دستگاه قادر به تامین كامل آسایش حرارتی نخواهد بود و دمای هوای ساختمان ممكن است بین 2 تا 3 درجه سانتیگراد از شرایط آسایش حرارتی پایین تر رود چون این ساعت از از شبانه روز پس از نیمه شب و حوالی سحر است ، از این نظر ساكنان ساختمان ممكن است بتوانند این كاهش هوا را تحمیل كنند . در غیر این صورت ، می توان از یك هیتر الكتریكی كه قادر است هوای جاری از روی كویل اپوراتور را قدری گرم كند ، استفاده كرد . این هیتر می تواند نسبت به دمای هوای بیرون حساس باشد .

4-     با تمهیدات مختلف برای صرفه جویی در مصرف  انرژی برای گرمایش و سرمایش ساختمان ها ، در صد كاهش مصرف انرژی گرمایشی بیشتر از مصرف انرژی سرمایشی است این موضوع استفاده از پمپ های حرارتی برای گرمایش ساختمان ها را بیشتر شایان توجه  می كنند . به طوری كه می توان برای استفاده بهتر از پمپ های حرارتی بعضی از تمهیدات صرفه جویی در انرژی را (مثلاً استفاده از درز گیر در و پنجره ها و یا استفاده از پرده های سراسری كه تمامی سطوح در و پنجره ها را از سقف تا كف در شبهای زمستان              می پوشانند) اعمال كرد .

بررسی اقتصادی استفاده از پمپ های حرارتی
برای بررسی اقتصادی ، مشتمع مسكونی چهار طبقه چهار واحدی در تهران را در نظر می گیریم . برای آپرتمان متوسطی در این مجتمع كه دارای سطح زیر بنای 200 متر مربع باشد (طبق جدول 3) حداكثر بار حرارتی برای یك روز بسیار سرد و ابری 19/16 كیلو وات یا BTU   57680 در ساعت است. هزینه شوفاز دیواری ، لوله كشی و رادیاتورهای مربوطه را می توان حدود 16 میلیون ریال در نظر گرفت . برای تابستان در این واحد مسكونی 2 كولر آبی مورد نیاز است كه هزینه ها انها با كانال كشی های مربوطه 3 میلیون ریال تخمین زده می شود . بنابراین هزینه تامین آسایش حرارتی در زمستان (تا اندازه ای ) در تابستان معادل 19 میلیون ریال برآورد می شود .

حداكثر بار برودتی ساختمان معادل 44/11 كیلو وات یا 25/3 تن برودتی است . با انتخاب یك واحد كولر گازی 2 تونی نوع اسپیلت برای اتاقهای پذیرایی و نهار خوری و یك واحد از این نوع كولر با ظرفیت 5/1 تن برای سه اتاق خواب این ساختمان ، هزینه كولرهای گازی معادل 18 میلیون ریال برآورد می شود . تبدیل كولرهای گازی به پمپ های حرارتی هزینه جمعاً معادل یك میلیون ریال در بر خواهد داشت بنابراین هزینه پمپ حرارتی برای تامین آسایش حرارتی در زمستان و تابستان تقریباً برابر با هزینه سیستم های متداول گرمایش و كولر آبی است با این تفاوت كه با پمپ های حرارتی آسایش حرارتی در تابستان به طور كامل تامین می شود .

برای دریافت اینجا کلیک کنید

سوالات و نظرات شما

برچسب ها

سایت پروژه word, دانلود پروژه word, سایت پروژه, پروژه دات کام,
Copyright © 2014 icbc.ir