---

---

لوله گردبادی دوجداره لوله گردبادی معمولی است که اجازه عبور دوباره جریان از روی لوله گرم را می دهد و برای اولین بار در این مقاله معرفی می شود. جریان در این طرح جدید، پس از عبور از شیر مخروطی اجازه پیدا نمی کند تا از خروجی گرم خارج شود، بلکه مجددا از روی لوله گرم می گذرد و اتلاف حرارتی لوله گرم را افزایش می دهد. برای بررسی میزان جدایش دمایی که بوسیله لوله گردبادی دو جداره اتفاق می افتد، عملکرد این لوله گردبادی بصورت تجربی آزمایش و با عملکرد لوله گردبادی معمولی مقایسه شده است. آزمایش برای فشار ثابت ۴ بار، با گاز طبیعی انجام می شود. نسبت طول لوله به قطر لوله گرم در هر دو نمونه لوله گردبادی ۱۰ می باشد. قطر اریفیس سرد هر دو ژنراتور ۴/۶ میلیمتر است. مشاهده گردید عبور مجدد جریان از روی لوله گرم در لوله گردبادی دو جداره، بازده سرمایشی لوله گردبادی معمولی را ۲۴% در نقطه حداکثر اختلاف دمای سرد بهبود بخشیده است. کسر جرمی سرد که در آن حداقل دمای سرد در لوله گردبادی دو جداره اتفاق می افتد کمتر از مقدار مربوط به لوله گردبادی معمولی می باشد.

---

سیستم های پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم، امروزه به صورت گسترده جهت گرمایش آب مصرفی ساختمان ها و مراکز صنعتی، گرمایش فضاهای خانگی و صنعتی و همچنین در صنعت تهویه مطبوع، مورد استفاده قرار می گیرند. این سیستم ها عمل انتقال انرژی از منبع با دمای کمتر به منبع با دمای بیشتر را انجام می‌دهند. در سیستم پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم، به منظور انتقال بهینه ی گرمای ناشی از تابش خورشیدی به مبرد، از کلکتور خورشیدی صفحه تخت به عنوان تبخیرکننده استفاده می شود. در این مقاله، با استفاده از شبیه سازی عددی، عملکرد حرارتی یک پمپ حرارتی خورشیدی انبساط مستقیم به منظور گرمایش آب خانگی یک منزل مسکونی در شهرکرمانشاه، مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم شامل یک کلکتور خورشیدی صفحه تخت با مساحت ۴ مترمربع، یک تانک ذخیره آب گرم به حجم ۱۵۰ لیتر، یک کمپرسور چرخشی نوع هرمتیک و یک شیرانبساط ترموستاتیکی بوده و سیال عامل مورد استفاده در سیستم، مبرد R۱۳۴a می باشد. نتایج نشان میدهد که در شرایط آب و هوایی شهر کرمانشاه، تعداد ساعات کارکرد سیستم در طول ماه های مختلف بین ۳۷ تا ۱۳۰ ساعت متغیر بوده و همچنین میانگین ماهانه ضریب عملکرد گرمایی سیستم و بازده کلکتور خورشیدی به ترتیب بین مقادیر ۹۶/۳ تا ۷۱/۶ و ۶۸ تا ۹۹ درصد متغیر میباشد. همچنین تأثیر پارامترهای مختلف از جمله تابش خورشیدی، دمای محیط، مساحت سطح کلکتور، سرعت کمپرسور، تعداد پوشش کلکتور و سرعت باد نیز بر عملکرد حرارتی این سیستم مورد بررسی قرار گرفته است.

---

حیاط به‌عنوان یکی از عناصر موجود در طراحی ساختمان از دیرباز همواره موردتوجه معماران ایرانی بوده است. با توجه به نقش ریزاقلیمی حیاط و نقش بهبوددهنده‌ی آن در عملکرد گرمایی ساختمان، پژوهش‌های بسیاری در این رابطه صورت گرفته است. این پژوهش نقش عوامل طراحی و فرم حیاط را در مراحل پیش طراحی با نقطه‌نظر عملکرد گرمایی و همین‌طور شرایط آسایش حرارتی موردبررسی قرار می‌دهد. در این پژوهش نقش ویژه‌ی حیاط در عملکرد گرمایی ساختمان، با توجه به جانمایی حیاط و دیگر پارامترهای طراحی، مانند نسبت هندسی اضلاع حیاط و جهت‌گیری‌های ساختمان و حیاط مورد بررسی قرار گرفته است. با در نظر گرفتن نقش ریز اقلیمی حیاط و همین‌طور شرایط آسایش حرارتی، سه نوع طرح هندسی اصلی حیاط یعنی تمام‌بسته، نیمه‌بسته و تمام‌باز توسط نرم‌افزار ENVI-met و حل دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‌سازی شد و با یکدیگر مورد مقایسه قرار گرفت. برای بررسی آسایش حرارتی نیز از مدل ارتقا یافته‌ی آسایش حرارتی فنگر برای محاسبه‌ی معیار PMV در حیاط استفاده شده است. نتایج حاصل نشان‌دهنده‌ی عملکرد گرمایی بهتر حیاط تمام‌بسته بوده و با بررسی نسبت‌های متفاوت طول به عرض در حیاط‌های تمام‌بسته این نتیجه به دست آمد که با نزدیک‌تر شدن به نسبت طول به عرض ۱، عملکرد حیاط در آسایش حرارتی و همین‌طور پایین‌تر آوردن دمای هوای ریز اقلیم موفق‌تر خواهد بود. همین‌طور با تمرکز بر اقلیم آب و هوایی و موقعیت جغرافیایی شهر تهران، طبق نتایج این پژوهش، جهت‌گیری شمالی-جنوبی و افزایش ارتفاع حیاط به‌عنوان راهکارهای مؤثری بر ارتقا عملکرد گرمایی، به‌ویژه در هندسه‌ی حیاط نیمه‌بسته و تمام‌بسته، پیشنهاد می‌شوند.

---

در این مطالعه، عملکرد میکروکانال چاه گرمایی با دیواره‌های فوق آب‌گریز برای نسبت‌های مختلف همگرایی دیواره‌های کانال مقایسه شده است. بدین منظور، معادلات سه‌بعدی ناویر-استوکس و معادله‌ی انرژی با شرایط مرزی لغزش سرعت و پرش دما با روش حجم محدود حل می‌شوند. سپس برای یک توان پمپاژ ثابت، به بررسی تغییرات مقاومت حرارتی چاه گرمایی با تغییر تعداد کانال و ضرایب همگرایی عرضی و ارتفاع کانال، پرداخته می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که در صورت استفاده از دیواره‌های فوق آب‌گریز، نسبت بهینه همگرایی عرضی کانال، بزرگ‌تر از حالتی است که از دیواره‌های آب‌دوست استفاده شود. در صورت لغزش مایع بر روی دیواره، تأثیر تعداد میکروکانالها بر عملکرد چاه گرمایی افزایش می‌یابد. این موضوع کاهش اثر همگرایی عرضی کانال را به دنبال خواهد داشت. همچنین مشخص شده است که در صورت استفاده از دیواره‌های فوق آب‌گریز، تعداد بهینه‌ی کانال‌ها افزایش می‌یابد، تا با کاهش کوچک‌ترین بعد کانال، به افزایش اثر لغزش سطحی کمک کند. درنهایت، نشان داده شده است که برای توان پمپاژ ۰,۰۵ وات، استفاده از چاه گرمایی با میکروکانال‌های‌ همگرا و فوق آب‌گریز، در مقایسه با میکروکانال‌های مرسوم، کاهش ۲۸ درصدی مقاومت حرارتی کلی را به همراه خواهد داشت. درواقع افزایش دبی جریان به‌واسطه‌ی استفاده از کانال‌های همگرا با دیواره‌های فوق آب‌گریز بر اثر نامطلوب پرش دمایی بر انتقال حرارت غلبه کرده و بهبود قابل‌توجه عملکرد چاه گرمایی را به دنبال خواهد داشت.