رضا مقنی - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
علی حکاکی فرد - دانشیار، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
سیامک کاظم زاده حنانی - استاد، دانشگاه صنعتی شریف، تهران

پمپ های حرارتی متصل به زمین عمودی به دلیل استفاده از منبع انرژی تجدید پذریر ذخیره شده در زمین و دور بودن از نوسانات و شرایط دمایی محیط دارای ضریب عملکرد بالا و آلودگی بسیار کلمی باشند. بااین حال، این سیستم ها به جایگاه پایدار و فراگیر در میان جوامع دست پیدا نکرده اند که اصلی ترین دلیل آن هزینه اولیه بالای این سیستم ها می باشد. به همین دلیل مطالعات بسیاری با هدفافزایش کارایی و درنتیجه کاهش هزینه های اولیه این سیستم ها انجام شده است. در مطالعه حاضر به کمک مدلسازی تحلیلی دقیق زمین و اجزاء پمپ حرارتی به بررسی تاثیر استفاده از مخلوط مبرد زئوتروپیک در پمپ حرارتی متصل به زمین عمودی با سیال واسط طی مدت زمان پنج سال پرداخته می شود. مدلسازی مدل حرارتی زمینی به کمک بهینه سازی روش چشمه خطی محدود انجام می شود. این بهینه سازی شامل استفاده از روش حل سریع و در نظر گرفتن تاثیر تغییرات دمایی محیط بر روی دمای خاک و تغییرات دمای خاک از سطح تا عمق مشخص می باشد. نتایج مدلسازی به کمک مطالعات تجربی مورد اعتبار سنجی قرار می گیرد. مدلسازی چگالنده و تبخیرکننده به کمک یک طلب بخش- بخش و استفاده از روابط مخصوص مبرد زئوتروپیک انجام می پذیرد. نتایج مدلسازی برای چهار نوع مبرد و همچنین سه عمق مختلف چاه بیان می کند که استفاده از مخلوط مبرد زئوتروپیک باعث کاهش اندازه کمپرسور در طول بهینه مدل زمینی و افزایش ضریب عملکرد سیستم می شود.

پمپ حرارتی متصل به زمین عمودی، مخلوط مبرد زئوتروپیک، مدل سازی تحلیلی، چشمه خطی محدود