دراسة تأثير قطرالأنبوب على أداء المبادل الحراري هوائي -أرضي

Abstract

ركزنا في هده الدراسة على استغلال حرارة الأرض في عملية التكييف الحراري للمباني، هذا التكييف لا يتطلب طاقة لان مصدره هو حرارة الأرض التي تكون معتدلة في مستويات قريبة من السطح، يتم تطبيق هذه التقنية بواسطة مبادل حراري هواء/أرض التي تعتمد على أنابيب تكون مدفونة في التربة، ويتم على مستوى الأنابيب التبادل الحراري للهواء والذي يوفر حرارة مقبولة داخل المبنى حيث غالبًا ما تكون الأنابيب الأرضية بديلًا حيويًّا واقتصاديًّا لأنظمة التدفئة أو تكييف الهواء المركزية التقليدية أو تكون مكملًا لها؛ وذلك بسبب عدم وجود ضواغط أو مواد كيميائية أو حراقات، والاكتفاء بوجود أجهزة نفخ لتحريك الهواء. تُستخدم هذه إما للتبريد أو التسخين الجزئي أو الكلي لهواء لتهوية المبنى. حيث إن استخدامها يساعد في تبريد أو تسخين الأبنية طبيعيا دون الحاجة إلى المكيفات الهوائية التي تشتغل بالكهرباء حيث هي تعتبر نظام طبيعي بديل يعمل على عدم استهلاك الكهرباء حيث أن الغاية من كل المشروع هو إيجاد أفضل تحسين ممكن من اجل خفض درجة الحرارة داخل المبنى والتي تتواجد في المناطق الحارة , نقوم بتحديد هذا التحسين من خلال إجراء تجارب على نفس نظام مبادل حراري هواء/أرض بنفس الشروط التجريبية مع تغيير في كل مرة في قيمة قطر الأنابيب , نختار القطر الذي تكون فيه درجة الحرارة اقل داخل المبنى ويكون فيها النظام أكثر فعالية , التجارب تكون بواسطة المحاكاة العددية في الكمبيوتر التي تدرس جريان الهواء داخل الأنبوب استعنا ببرنامج ANSYS للتحليل العددي من اجل معرفة تغيرات درجات الحرارة داخل الأنابيب والتبادل الحراري بين الأرض والهواء قمنا بإجراء نمذجة للمعادلات الفيزيائية التي تصف انتقال الحرارة وإدخالها على شكل معطيات حتى يتمكن برنامج من معالجتها و تحليلها

In this study, we focused on the exploitation of earth's heat in the process of thermal conditioning of buildings. This cooling does not require energy because its source is ground heat, which is moderated to near-surface levels. This technology is applied by an air/soil heat exchanger that relies on pipes buried in the ground, and at the pipe the heat exchange of air takes place, which provides acceptable heat to the interior of the building Where underground tubes are often a viable and economical alternative to conventional central heating or air conditioning systems or a complement to conventional systems; This is due to the absence of compressors, chemicals or burners, and the presence of blowers to move the air. These are used for partial or total cooling or heating of the air to ventilate the building. As its use helps to naturally cool or heat buildings without the need for air conditioners powered by electricity, as it is considered an alternative natural system that works without consuming electricity Since the aim of the whole project is to find the best possible improvement in order to reduce the temperature inside the building, which is located in hot areas, we determine this improvement by conducting experiments on the same system of air/soil heat exchanger with the same experimental conditions with a change each time of the value of the diameter of the pipes, we choose the diameter in which the temperature is lower inside the building and the system is the most efficient , the experiments are done by numerical simulation in the computer which studies the air flow inside the pipe, we used the ANSYS program for numerical analysis in order to know the temperature changes inside the pipes and heat exchange between earth and air We modeled the physical equations that describe heat transfer and captured it as data for a program to process and analyse them

Dans cette étude, nous nous sommes concentrés sur l'exploitation de la chaleur terrestre dans le processus de conditionnement thermique des bâtiments. Cette climatisation ne nécessite pas d'énergie car sa source est la chaleur du sol, qui est modérée à des niveaux proches de la surface. Cette technologie est appliquée par un échangeur de chaleur air/sol qui s'appuie sur des tuyaux enterrés dans le 66 sol, et au niveau du tuyau, l'échange de chaleur de l'air a lieu, ce qui fournit une chaleur acceptable à l'intérieur du bâtiment Où les tubes souterrains sont souvent une alternative viable et économique aux systèmes de chauffage central ou de climatisation conventionnels ou un complément aux systèmes conventionnels ; Cela est dû à l'absence de compresseurs, de produits chimiques ou de brûleurs, et à la présence de soufflantes pour déplacer l'air. Ceux-ci sont utilisés pour le refroidissement ou le chauffage partiel ou total de l'air pour ventiler le bâtiment. Comme son utilisation aide à refroidir ou à chauffer naturellement les bâtiments sans avoir besoin de climatiseurs fonctionnant à l'électricité, car il est considéré comme un système naturel alternatif qui fonctionne sans consommer d'électricité Puisque le but de l'ensemble du projet est de trouver la meilleure amélioration possible afin de réduire la température à l'intérieur du bâtiment, qui est situé dans des zones chaudes, nous déterminons cette amélioration en menant des expériences sur le même système d'échangeur de chaleur air/sol avec le même conditions expérimentales avec un changement à chaque fois de la valeur de Le diamètre des tuyaux, on choisit le diamètre dans lequel la température est plus basse à l'intérieur du bâtiment et le système est le plus efficace, les expériences se font par simulation numérique dans l'ordinateur qui étudie l'air flux à l'intérieur du tuyau, nous avons utilisé le programme ANSYS pour l'analyse numérique afin de connaître les changements de température à l'intérieur des tuyaux et l'échange de chaleur entre la terre et l'air Nous avons modélisé les équations physiques qui décrivent le transfert de chaleur et l'avons saisie sous la forme de données pour qu'un programme puisse les traiter et les analyser