طراحی و تحلیل به کارگیری سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی برای یک ساختمان آموزشی/ اداری

افزایش مصرف انرژی در دنیا منجر به نگرانی در مورد مسائل زیست محیطی شده است. یکی از زمینه های بزرگ مصرف انرژی، سیستم های تهویه مطبوع متداول در ساختمان است. به عنوان یک جایگزین مناسب سیستم های تهویه مطبوع متداول، سیستم های پمپ حرارتی زمین گرمایی در دو دهه اخیر بسیار رایج گردیده اند.در این تحقیق اقدام به طراحی و امکان سنجی فنی و اقتصادی سیستم پمپ حرارتی زمین گرمایی برای ساختمان مکمل دانشکده مدیریت دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران گردید. ابتدا با توجه به نقشه، مشخصات ساختمان و اطلاعات آب و هوایی حاصل از نرم افزار retscreen، بارهای سرمایشی و گرمایشی ساختمان موردنظر با استفاده از نرم افزار equest محاسبه شد. سپس با توجه به مشخصات خاک محل مورد مطالعه و تعیین پارامترهای مورد نیاز پمپ حرارتی زمین گرمایی، پمپ حرارتی مناسب برای ساختمان طراحی گردید. سپس توسط نرم افزار equest مشخصات فنی پمپ حرارتی زمین گرمایی مورد نیاز شبیه سازی شد. در نهایت توسط روابط اقتصادی و نرم افزار blcc، امکان سنجی اقتصادی و ارزیابی زیست محیطی به کارگیری پمپ حرارتیز زمین گرمایی و مقایسه آن با سیستم چیلر- بویلر کنونی ساختمان انجام گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که می توان از 3 دستگاه پمپ حرارتی مدل wwwg120 هر کدام به ظرفیت btu/h 125000 با ضریب عملکرد 3.7 و ضریب بهره وری انرژی btu/w.h 19.3 استفاده نمود. هم چنین مشخص گردید که با استفاده از پمپ حرارتی زمین گرمایی در این ساختمان می توان به میزان rial/yr 163,845,545 در مصرف گاز صرفه جویی کرد و تولید دی اکسید کربن را به میزان kg/yr 893.72، 22 کاهش داد. با توجه به این که نرخ بازگشت داخلی 10% و مدت زمان بازگشت سرمایه 26 سال می باشد انجام این طرح توجیه اقتصادی ندارد.