تحلیل عددی سیستم پیشگرمایش آب ورودی ساختمانهای مسکونی وتجاری به کمک مبدل بازیافت حرارتی فاضلاب

بازیافت انرژی های اتلافی در یک واحد صنعتی یا ساختمانی نقش مهمی در مدیریت منابع انرژی یک منطقه ایفا می کنند. درصد زیادی از انرژی تولیدشده در کشور صرف مصارف خانگی و تجاری می شود که بخش قابل توجهی از آن در جهت گرمایش آب به مصرف می رسد. در این مقاله سعی شده است که با مدل سازی یک مبدل حرارتی دولوله ای عمودی (بانام علمی DWHR)، چگونگی بازیافت بخشی از انرژی اتلافی در محل استحمام شبیه سازی و اثربخشی آن در کاهش مصرف انرژی فرایند گرمایش آب بررسی شود. در مبدل DWHR آب گرم استفاده شده در حمام بعد از ریخته شدن درون لوله فاضلاب، از یک لوله مسی عمودی عبور می کند و بخشی از انرژی حرارتی خود را از طریق لوله مسی مارپیچ دیگری که به دور لوله عمودی پیچیده شده است به آب سرد درون لوله مارپیچ منتقل می کند. در این مقاله با استفاده از نرم افزار تحلیلی فلوئنت میزان بازدهی این دسته از مبدل های حرارتی تخمین زده می شود. این کار در دو بخش شامل یافتن ضخامت فیلم مایع درون لوله عمودی با دو روش عددی و تحلیلی و سپس مدل سازی مبدل حرارتی انجام می گردد. درنهایت پارامترهای افت فشار در لوله مارپیچ، بازدهی حرارتی، میزان گرمای بازیابی شده و همچنین کمیت NTU محاسبه و نشان داده می شود که با افزایش دبی جرمی سیال بازدهی مبدل کاهش می یابد. همچنین افت فشار درون لوله مارپیچ در بیشترین دبی به میزان حدوداً 90 کیلو پاسکال است که مطابق گزارشات آزمایشگاهی موجود می باشد.