استفاده از ژئوترمال برای گرمایش استخر

استفاده از ژئوترمال برای گرمایش استخر

اسلاید 1: استفاده از ژئوترمال برای گرمایش استخردانشجو: ایمان کهربائاستاد راهنما :دکتر خشه چیبهار 95به نام خدا

اسلاید 2: مشخصات شهرستان رامسر بين 36 درجه و 32 دقيقه تا 36 درجه و 59 دقيقه عرض شمالي و 50 درجه و 20 دقيقه تا 50 درجه و 47 دقيقه طول شرقي از نصف النهار گرينويچ قرار گرفته است .ارتفاع از سطح دریا ازاد 21- متر 2

اسلاید 3: میزان دمای هوا و رطوبت نسبی3

اسلاید 4: اندازه استخر شنا𝑉=𝐿𝑊 (𝑑 𝑚𝑖𝑛 + 𝑑 𝑚𝑎𝑥 )/2V=39.2*9.2*(3.6+3.6)/2=1.298/304m3V=حجم آب(𝑚^3)L=طول استخر(m)=W عرض استخر(m)dmin, dmax =حداقل و حداکثر ارتفاع استخر(m).4

اسلاید 5: مبدل حرارتیمواد شیمیائی خورنده مصالحعملکرد حرارتی برتردسترسی به طیف گسترده ای از آلیاژها مقاوم در برابر خوردگیسهولت نگهداریطراحی جمع و جور5𝑄=𝑈∗𝐴∗𝑙𝑚𝑡𝑑∗𝐶𝐹Q =کل گرما بارگذاریk.cal /hr;U=ضریب انتقال حرارتی کلی k.cal /hr.m2.oC;A =مساحت انتقال حرارت مبدل گرمایی(m2) LMTD =متوسط اختلاف درجه حرارت(oC);Cf =عامل اصلاح(0.85 - 1.0 for most geothermal applications).𝑄=450∗6.448∗35∗1=101556𝑘𝑐𝑎𝑙/hr

اسلاید 6: مبدل حرارتی صفحه ای جريان ناهمسو مسی𝐿𝑀𝑇𝐷=∆ 𝑇 1 −∆ 𝑇 2 / ln ∆ 𝑇 1 ∆ 𝑇 2 6∆ 𝑇 1 = 𝑇 𝐻𝑂𝑈𝑇 − 𝑇 𝐶𝐼𝑁 ∆ 𝑇 2 = 𝑇 𝐻𝐼𝑁 − 𝑇 𝐶𝑂𝑈𝑇

اسلاید 7: مبدل حرارتی صفحه ای جريان ناهمسو مسی7∆ 𝑇 1 =50−15=35∆ 𝑇 2 =60−26=34𝐿𝑀𝑇𝐷=35−34/ ln 35 34 =35

اسلاید 8: تعادل انرژی در آب استخر توسط معادله زیر شرح داده شده است:𝜌𝑉𝑐 𝜕𝑇 𝜕𝑡 = 𝑞 𝑔𝑎𝑖𝑛 − 𝑞 𝑙𝑜𝑠𝑠 P=چگالی آبV= حجم آب استخرC=گرمای ویژه آب𝜕𝑇/𝜕𝑡=تناسب(مشتق) دمای آب استخر به زمان∑ gain q=جمع کل گرمای بدست آمده∑ loss q=جمع کل گرمای از دست رفته8 ظرفیت گرمایی ویژه

اسلاید 9: به طور کلی گرمای حاصل از آب استخر برابر است با:Qh=گرمای بدست آمده از منابع ژئوترمالQs=گرمای بدست آمده ازتابش خورشیدQoc=گرمای بدست آمده از بدن شناگران 𝑞 𝑔𝑎𝑖𝑛 = 𝑞 ℎ + 𝑞 𝑠 + 𝑞 𝑜𝑐 9

اسلاید 10: گرمای بدست آمده ازتابش خورشید 𝑞 𝑠 = 𝐴 𝑠 𝛾𝐻 𝐴 𝑝 =سطح استخر شنا(m2)𝛾=جذب کلی استخر شناH =تابش عمودی کلیmj/m2ISOTC180 (1995) توصیه به استفاده از .85 به عنوان کلی استخر خورشیدی جذب10 𝑞 𝑠 =360.64∗.85∗1400=429161.6

اسلاید 11: افزایش گرما توسط شنا گران با استفاده از فرمول زیر 𝑞 𝑜𝑐 =𝑁 𝑞 𝑜 این مقدار طبق استانداردISO7730 (1994) 220cal/hr برای فعالیتهای ورزشی تخمین زده می شودN=نشان دهنده تعداد شنا گرانQ0=نشان دهنده میزان انرژی انتقالی هر کدام11 𝑞 𝑜𝑐 =40∗220=8800𝑐𝑎𝑙/ℎ𝑟

اسلاید 12: به طور کلی گرمای حاصل از آب استخر برابر است با: 𝑞 𝑔𝑎𝑖𝑛 = 𝑞 ℎ + 𝑞 𝑠 + 𝑞 𝑜𝑐 12Qh=101556*4.187*1000=425214972jQs=429161.6jQoc=36845.6j 𝑞 𝑔𝑎𝑖𝑛 =425680979.2𝑗 1kcal=4.187*1063j1kw=3600j1whr=3.6j

اسلاید 13: گرمای از دست رفته استخر شناازدست رفتن از طریق رسانش کف مقدار گرمای از دست رفته از طریق کف ناچیز به علت عایق بندی مواد سازنده استخرجابجائی و تبخیر بوسیله هوای اطرافqc+qeتابش از طریق آسمانqrگرمای از دست رفته به وسیله باران که کوچک است و می توان نادیده گرفت13 𝑞 𝑙𝑜𝑠𝑠 =𝑞 𝑐 + 𝑞 𝑒 + 𝑞 𝑟

اسلاید 14: گرمای از دست رفته جابجایی(qc)Qc=مقدار گرمای از دست رفته بوسیله جابجایی (W) AP=سطح استخر(m2);TP = دمای آب در داخل استخر (°C);Taدمای هوای اطراف استخر(°C);hc =ضریب انتقال حرارت جابجائی (W/m2°C),که بستگی به سرعت باد دارد. 𝑞 𝑐 = ℎ 𝑐 𝐴 𝑝 ( 𝑇 𝑝 − 𝑇 𝑎 ) ℎ 𝑐 =4.19(𝑘+0.45𝑣)v=سرعت باد(m/s);K=ضریب تجربی(W/m2°C)𝐾=0.93+0.04( 𝑇 𝑝 − 𝑇 𝑎 )14𝐾=0.93+0.04(26−10)=1.57 ℎ 𝑐 =4.19(1.57+0.45∗2)=10.3493 𝑞 𝑐 =10.35∗360.64∗16=59721.984

اسلاید 15: معادله مورد استفاده برای توصیف تبخیرqe =میزان گرمای از دست رفته بوسیله تبخیر (W)AP =مساحت سطح استخر(m2)ew =فشار جزئی بخار در سطح(mbar)Ea=فشار بخار آب در هوای بالاتر از استخر (mbar) 𝑞 𝑒 =4.19 𝐴 𝑝 (1.56𝑘+0.7𝑣)( 𝑒 𝑤 − 𝑒 𝑎 )15

اسلاید 16: معادله مورد استفاده برای توصیف تبخیر16 𝑞 𝑒 =4.19∗360.64 1.56∗1.57+0.7∗2 0.0025 =14.5411Ew=.0036barEa=.0011bar

اسلاید 17: ازدست دادن حرارت از طریق تابش (qr)𝑞= 𝐴 𝑝 𝜀𝜎( 𝑇 𝑝 4 − 𝑇 𝑠 4 )AP =مساحت سطح استخر(m2)ε = ضریب میانگین طیف نزدیک مادون قرمز(0.96)σ= ثابت ایتفان -بولتزمن (56.7*10-12 kW/m2 K4)Tp =دمای آب استخر(K)Ts = دمای هوا(K)17𝑞=360.64∗0.96∗56.7∗10^−12( 299 4 − 283 4 )=30.813kw

اسلاید 18: کنترل کردن دمای استخر شناشوک دادن به بدنمیزان بالای تبخیر آب استخرمطابق با اصول بهداشتیدمابین 26-32° Cکنترل کننده مناسبشیر کنترل ترموستاتیکیکنترل دب جرمی 𝐺 𝑣 𝑠 =1/(𝑠+1)18

اسلاید 19: 19𝜌𝑉𝑐 𝜕𝑇 𝜕𝑡 = 𝑞 𝑔𝑎𝑖𝑛 − 𝑞 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝜕𝑇 𝜕𝑡 =4.407

اسلاید 20: 20

اسلاید 21: 21با سپاس از تحمل شما