پمپ حرارتی
پمپ حرارتی یا پمپ گرما وسیله‌ای که عمل انتقال انرژی از نقطه مبدأ (کم دما) به نقطه مقصد که دارای دمای بیشتر می‌باشد را انجام می‌دهد. عمل انتقال به کمک انرژی حرارتی زیاد نقطه با دما بالاتر یا انرژی مکانیکی انجام می‌پذیرد. تفاوت بین پمپ حرارتی و دستگاهای تهویه مطلوب مرسوم، این است که پمپ حرارتی قابلیت انتقال حرارت برای سرمایش و گرمایش را دارد. پمپ حرارتی می‌تواند مانند سیستم‌های چیلر یا سیستم‌های تبخیری تولید سرما کنند که این عمل باچرخه سرمایش (مانند یخچال مقدور می‌باشد). در مناطق سردسیر استفاده از پمپ حرارتی بیشتر برای گرمایش می‌باشد. پمپهای حرارتی زمین گرما (GSHP)دستگاه‌های مرکزیی هستند که گرما را از عمق زمین استخراج می‌کنند؛ و از زمین در زمستان به عنوان منبع تأمین گرما در تابستان دفع گرمااستفاده می‌کنند. در اصل این روش یکی از روش‌های بهینه گرما و سرما می‌باشد که در صرفه جویی در هزینه‌های گرما و سرما کمک شایان می‌باشد و در صورت اینکه با سلول‌های خورشیدی ترکیب شود سیستم زمین‌خورشید به وجود می‌آید و از مزایای این سیستم بهره‌وری بالاتر می‌باشد.
پمپ حرارتی در مقاله‌های مهندسی انرژی برای جلوگیری از اشتباه با نام نیروگاه‌های زمین گرما از عنوان‌های زیر استفاده می‌کنند.
- geoexchange انتقال دهنده به زمین
- earth-coupled همبستر با زمین
- earth energy انرژی زمین
- water-source heat pumps پمپ حرارتی با استفاده از مایعات گرم
در زمان نیاز به گرما پمپ حرارتی زمین منبع در واقع از انرژی هسته مرکزی زمین و همچنین انرژی جذب شده پوسته زمین از تابش خورشید استفاده می‌کند ولی در تابستان از این منابع برای دفع گرما و تولید سرما استفاده می‌کند.
انواع پمپهای حرارتی تبادل زمینی
پمپهای حرارتی تبادل زمینی کارآمدترین سامانه‌های تهویه (EPA)بنا بر نظر آژانس حفاظت از محیط زیست . مطبوع پویا از نظر انرژی، پاکترین نوع از نظر زیست‌محیطی و به صرفه‌ترین نوع می‌باشند پمپ حرارتی اساساً یک وسیله تهویه مطبوع است که توانایی انجام کار به صورت دوگانه را دارد یعنی اینکه در زمستان به عنوان یک وسیله حرارتی و در تابستان به عنوان یک وسیله برودتی عمل می‌کند. این پمپها شامل سه بخش هستند:
- مبدل حرارتی گرمای زمین (heat exchanger)
- یونیت پمپ حرارتی (heat pump)
- سامانه پخشکننده/ لیزر هوا (air delivery system)
مبدل حرارتی در واقع مجموعهای از لوله هاست. این دستگاه در زیر زمین، نزدیک ساختمان دفن شده‌است. گردش مایع سیال (اکثرًا آب یا مخلوطی از آب و ضدیخ) در میان لوله‌ها حرکت می‌کند تا گرمای زمین را جذب کند یا از آن حرارت صرفنظر کند. در زمستان پمپ حرارتی گرما را از مبدل حرارتی گرفته و به سامانه تهویه هوای داخلی پمپاژ می‌کند. در تابستان فرایند معکوس می‌شود و پمپ حرارتی گرما را از هوای. داخل به مبدل گرمایی انتقال می‌دهد (نوعی تبادل فصلی گرما با زمین) از آب برای انتقال گرما از پمپ حرارتی به لایه فوقانی زمین و بر عکس استفاده می‌شود. بدین منظور، شیوه‌های متفاوتی وجود دارد و بهترین گزینه بستگی به شرایط بومی منطقه دارد.
جستارهای وابسته
- انرژی زمین گرمایی در ایران
- نیروگاه زمین گرمایی مشکین شهر
- نیروگاه حرارتی
منابع
- ↑ پروفسور نربرت لکنر، ترجمه محمد علی کینژاد- رحمان آذری، 1385، گرمایش-سرمایش- روشنایی، انتشارات دانشگاه هنر اسلامی تبریز
- ↑ هدفی، فرزانه، معماری و انرژیهای تجدیدپذیر
- ویکی‌پدیای انگلیسی