دراسة تحليلية وتجريبية لتحسين معامل أداء المضخات الحرارية التي تستخدم الطاقة الجوفية في تدفئة الأبنية في محافظة حمص

اسم الباحث:المهندس: ميسم رئيف زريفه

عنوان البحث:

عنوان البحث باللغة الانكليزية :

Analytical and Experimental Study to Improve The Coefficient of Performance of Heat Pumps That Use Geothermal Energy in Buildings Heating in Homs Governorate

اسم المشرف :

الأستاذ الدكتور: سهيل حنا

العام:2023

القسم:هندسة القوى الميكانيكية

الملخص:

انتشرت مؤخراً في قطاع التدفئة المضخات الحرارية، والتي تعد بديلاً لوسائل التدفئة التقليدية المعتمدة على الوقود الأحفوري وقد اكتسبت هذه المضخات مكانتها الكبيرة في سوق التدفئة والتكييف.

تم في هذه الأطروحة تصميم وتنفيذ منصة تجريبية لمضخة حرارية نوع ماء-هواء تعمل على استثمار المياه الجوفية من أجل أغراض التدفئة وقد زودت هذه المنصة بالحساسات والمقاييس اللازمة لمراقبة التغيرات في درجات الحرارة الداخلية لأجزاء المضخة المنفذة وضبط كل البارامترات التشغيلية الخاصة بالمضخة.

أُجريت دراسة تحليلية للمضخة الحرارية نوع ماء-هواء لدراسة تأثير تغير تدفق المياه في دارة المبخر المائي على درجات حرارة الأجزاء الداخلية للمضخة، كما نُفذت سلسلة من التجارب على المضخة الحرارية المجهزة لفحص تأثير التدفقات للمياه الجوفية على أداء المضخة الحرارية وإيجاد أفضل تدفق لمياه البئر، تم العمل على استثمار الحرارة الضائعة من غلاف الضاغط عن طريق منظومة استعادة حرارة تعمل على امتصاص حرارة غلاف الضاغط للحصول على مياه دافئة واستثمارها في المبخر المائي الخاص بالمضخة المصممة. وتم تنفيذ دراسة تجريبية خاصة بدارة الاستعادة المقترحة حيث تم التوصل من خلال التجارب إلى أفضل تدفق يحقق أكبر معامل أداء حراري للمضخة الحرارية.

حققت دارة الاستعادة المقترحة نتائجاً مهمة حيث وجد تجريبياً أن أكبر معامل أداء للدارة عند استخدام المياه الجوفية 3.27 عند تدفق 250 l/h. بينما عند استخدام دارة الاستعادة تحسن معامل الأداء للدارة بشكل ملحوظ حيث وصلت قيمته إلى 3.63 عند تدفق 200 l/h وبالتالي أصبحت نسبة التحسين في أداء المضخة الحرارية المستَخدِمة لدارة الاستعادة 11% مقارنة مع المضخة التي تستخدم المياه الجوفية.

كلمات مفتاحية:

مضخة حرارية، معامل الأداء الحراري، المبخر المائي، الاستعادة الحرارية.

التحميل