مدل سازی مکانیکی-حرارتی شمع های حرارتی با استفاده از روش های عددی

یکی از گزینه های مناسب برای تأمین انرژی ساختمان ها، علاوه بر برداشتن گامی در راستای کاهش گازهای گلخانه ای، بهره برداری از منابع تجدید پذیر انرژی می باشد. انرژی زمین گرمایی یکی از منابع تجدید پذیر می باشد. در واقع انرژی زمین گرمایی سطحی بهره برداری شده به کمک پمپ حرارتی و لوله های جاذب نصب شده در شمع حرارتی قادر است انرژی لازم جهت سرمایش و گرمایش ساختمان ها را فراهم نماید. برداشت انرژی زمین گرمایی وابسته به دو پارامتر مهم دمای ثابت زمین و ترازی از زمین با دمای ثابت می باشد. عوامل متفاوتی از جمله دمای هوا، شرایط ژئوتکنیکی محل و مخصوصاً سطح آب زیرزمینی بر این دو عامل تأثیر گذار هستند. در این مقاله فرآیند فیزیکی انتقال حرارت در شمع های حرارتی با در نظر گرفتن دمای فصلی زمین در چهار اقلیم تهران، اردبیل، بندرعباس و یزد با وجود سطح آب زیرزمینی در ترازهای مختلف بااستفاده از مدل سازی عددی اجزای محدود به کمک نرم افزارABAQUS مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به بارگذاری مکانیکی-حرارتی شمع علاوه بر بررسی تأثیر حرارت بر ظرفیت باربری، رفتار شمع ناشی از بارهای حرارتی اضافی نیز مطالعه شده است.

کلیدواژه ها:

شمع حرارتی ، رفتار مکانیکی -حرارتی ، مدل سازی عددی ، سرمایش و گرمایش ساختمان