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J-GLOBAL ID：202202211685450296   整理番号：22A0479171

エネルギー,エクセルギー,経済および環境分析に基づく地中熱源ヒートポンプの性能最適化に及ぼす氷厚と積雪深さの影響【JST・京大機械翻訳】

Effect of ice thickness and snow cover depth on performance optimization of ground source heat pump based on the energy, exergy, economic and environmental analysis

著者 (6件)： Nikitin Andrey (Faculty of Cryogenic Engineering, ITMO University, Saint-Petersburg, Russia) ,  Farahnak Mehdi (Department of Mechanical Engineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran) ,  Deymi-Dashtebayaz Mahdi (Faculty of Cryogenic Engineering, ITMO University, Saint-Petersburg, Russia) ,  Muraveinikov Sergei (Faculty of Cryogenic Engineering, ITMO University, Saint-Petersburg, Russia) ,  Nikitina Veronika (Faculty of Cryogenic Engineering, ITMO University, Saint-Petersburg, Russia) ,  Nazeri Reza (Center of Computational Energy, Department of Mechanical Engineering, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran)
資料名： Renewable Energy  (Renewable Energy)
巻： 185  ページ： 1301-1317  発行年： 2022年 
JST資料番号： A0124C  ISSN： 0960-1481  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 近年,地熱や地中熱源ヒートポンプによる温室効果ガス排出の削減や温室効果ガス排出の削減などの再生エネルギーの利用により,これらのヒートポンプサイクルはグリーンエネルギーシステムとしてかなりの注目を集めている。土壌の温度変化は,周囲温度,土壌タイプおよび深さのようないくつかの有効パラメータによって決定される地中熱源ヒートポンプサイクルの効率において,重要な役割を果たす。また,地上が雪と氷によって覆われる寒冷地域では,雪と氷層の温度と厚さのような因子は,土壌温度にも有効である。したがって,本論文は,氷の0cm-50cmと0cm-40cmの雪で覆われた20cm,50cmと100cmの種々の土壌深さでの地上源ヒートポンプの性能に及ぼす土壌温度の変化の影響を,空気の温度が-40°Cから0°Cまでの範囲に,調査した。研究は,提案されたカスケード地中熱源ヒートポンプシステムの計算流体力学と熱経済-環境解析を用いて,雪と氷で覆われた土壌における熱伝達解析を含む2つの部分に分割される。提案したカスケードヒートポンプサイクルを,R41-R161冷媒対を用いて,低地球温暖化ポテンシャルとゼロオゾン枯渇ポテンシャル作動流体として運転した。連続性,Brinkman運動量およびエネルギー方程式を,まず,土壌温度プロファイルを得るために,計算解析のための支配方程式として採用した。次に,エネルギー-エクセルギー-経済-環境分析を行い,Paretoベース多目的最適化法を用いて,以前の段階から得た土壌温度プロファイルに基づくカスケード地中熱源ヒートポンプシステムの性能を最適化した。最適化結果は,3.2の最大成績係数,64%の最大エクセルギー効率および10300$/年の最小全コスト率が得られる,提案したカスケード地中熱源ヒートポンプシステムの最適操作点があることを示した。最後に,最適土壌深度と蒸発器温度を,異なる気象条件で異なる雪と氷の厚さに対して決定した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *最適化 ,  熱伝達 ,  熱効率 ,  蒸発器 ,  成績係数 ,  冷媒 ,  寒冷地 ,  気象条件 ,  温度変動 ,  *ヒートポンプ ,  地温 ,  計算流体力学
準シソーラス用語： *雪 ,  作動流体 ,  *地中熱ヒートポンプ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 地中熱源ヒートポンプ(GSHP) ,  土壌深度 ,  雪と氷 ,  性能係数(COP) ,  エクセルギー経済と環境分析 ,  最適化

分類 (1件)： ヒートポンプ  (PC03020M)

タイトルに関連する用語 (8件)： エネルギー ,  エクセルギー ,  経済 ,  環境分析 ,  地中熱源ヒートポンプ ,  性能最適化 ,  氷厚 ,  積雪深さ