120x240


120x240


120x240


120x240


120x240





648x60
468x60

ذوب برف - انرژی زمین گرمایی

یکی از کاربردهای مستقیم انرژی زمین گرمایی جلوگیری از یخ زدگی معابر و خیابانها توسط لوله هایی است که در زیر زمین تعبیه شده و آب گرم زمین گرمایی از این لوله ها عبور کرده و باعث ذوب برف می شود. طراحی سیستم های ذوب برف بر پایه اصولی است که بوسیله ASHRAE (انجمن مهندسان سیستم های گرمایش، سرمایش و تهویه مطبوع در آمریکا) تهیه شده است. میزان گرمایش سیستم به میزان بارش برف، دمای هوا، رطوبت نسبی و سرعت باد وابسته است. جنس لوله هایی که در سیستم ذوب برف به کار می رود فلز یا پلاستیک و به علت مشکلات خوردگی در لوله های متقاطع به جای آهن از پلی اتیلن استفاده می شود. حرارت زمین گرمایی در درون سیستم، به طور مستقیم از لوله های سیار و از میان یک مبدل یا بوسیله عبور آب به طور مستقیم در سطح خیابان ها سیستم را تغذیه می کند. امروزه در سراسر جهان به کمک انرژی زمین گرمایی حدود 500 هزار متر مربع از مسیر پیاده روها و جاده ها گرم می‌شوند که بخش اعظم آنها نیز در کشور ایسلند وجود دارند. در حال حاضر علاوه بر ایسلند، نمونه هایی از سیستم های زمین گرمایی و دیگر سیستم ها در آمریکا، آرژانتین، کانادا و سوییس برای ذوب برف پیاده‌روها، جاده‌ها، پل‌ها و زمین‌های ورزشی مورد استفاده قرار میگیرد.

از مزایای آشکار این سیستم حذف مشکلات مربوط به برف روبی و در نتیجه ایمن سازی پیاده‌روها و معابر و کاهش تصادفات است.

معیارهای کلی طراحی سیستم ذوب برف

ذوب برف بوسیله سیستم های گرمایشی به 4 فاکتور اتمسفری بستگی دارد : 1) میزان بارش 2) دمای هوا 3) رطوبت نسبی 4) سرعت باد

سیستم ذوب برف باید ابتدا برف را آب کند و سپس آب فیلم (غشاء) حاصله را بخار نماید. میزان بارش تعیین می کند که چه دمایی لازم است که برف را گرم کند و سپس آن را ذوب نماید. میزان تبخیر برف به سرعت باد و تغییرات فشار بخار بین هوا و برف ذوب شده بستگی دارد. نظر به اینکه فشار بخار به وسیله رطوبت نسبی و دمای هوا تعیین می شود به طوریکه دمای سطح سنگ فرش ها معمولاً ثابت است، میزان بخار حاصله با تغییرات دمای هوا، رطوبت نسبی و سرعت باد تغییر می کند. انتقال گرمایی (همرفت) و تلفات تابش از برف آب شده به ضریب فیلم (غشاء) و تفاوت دما بین سطح زمین و هوا بستگی دارد. ضریب فیلم (غشاء) تابعی از سرعت باد به تنهایی است و از زمانی که دمای سطح زمین ثابت می شود، انتقال گرمایی و تلفات تابشی با تغییرات در دمای هوا و سرعت باد تغییر می کند.

تجهیزات مربوط به سیستم های ذوب برف بر طبق سه نوع کلاس 1 و 11 و 111 طبقه بندی می شود. این سه کلاس به صورت زیر شرح داده می شود:

کلاس 1 (کمینه): مسیرهای کاشت درختان و خیابانهای ماشین روی خلوت

کلاس 2 (میانه): پیاده روها و خیابان های پر تردد

کلاس 3 (بیشینه): میدانهای عمومی، بزرگراهها، ورودی بیمارستانها و…

 

مصالح لوله کشی و نصب و تاسیسات کف خیابان ها:

مصالح لوله کشی می تواند هم فلزی و هم پلاستیکی باشد. در گذشته از لوله های فولادی، مسی و آهنی استفاده می شد و هنوز هم در بعضی نقاط استفاده می شود و هنوز هم در بعضی نقاط استفاده می شود اگرچه فولاد و آهن اگر به وسیله پوشش گذاری  و کاتدی حفاظت نشوند به سرعت زنگ می زنند. در ضمن استفاده از نمک ها برای یخ نزدن و بالا بردن دما، خوردگی این مواد را شتاب می دهد. تجربیات ناسا نشان می دهد به طور تقریبی با هر 18°F افزایش دما خوردگی فلز دو برابر افزایش می یابد. خرابی های لوله های آهنی باعث قطع سیستم های ذوب برف زمین گرمایی آبشارهای Klamath در ایسلند بعد از 50 سال از راه اندازی شد.

روش جدید در آمریکا استفاده از لوله های پلاستیک با آهن برای لوله‌های اصلی است. لوله های پلاستیکی معمولی یک پلی اتیلن اتصال عرضی (PEX) هستند. این دسته از لوله ها سبک وزن و قابل انعطاف بوده و می توان آنها را به راحتی در هر جهت خم کرد. به بسط‌های حلقه‌یی احتیاجی نیست و از اتصالات متراکم مکانیکی استفاده می شود و آشکار است که عمری بالاتر از 50 سال دارد.

استفاده از یک محلول ضد یخ (اتیلن یا پروپیلن) ضروری است و این محلول در یک سیستم بسته چرخش می کند و به وسیله یک مبدل گرمایی گرم می شود.

 

نحوه استفاده از انرژی زمین گرمایی در سیستم های ذوب برف:

انرژی زمین گرمایی می تواند به وسیله یکی از 4 متد زیر، سیستم را تغذیه کند : 1) استفاده سراسری از لوله های گرمایی ؛ 2) استفاده مستقیم از چاه به سمت لوله های سیار ؛ 3) یک مبدل گرمایی سراسری در راس چاه ؛ 4) بوسیله اجازه عبور آب به طور مستقیم بر روی سنگ فرش ها.


  1. فلور جاهد

    خوب بود ممنون

Notify via Email Only if someone replies to My Comment



دعوت به همکاری

1- از کلیه علاقمند به همکاری در بخش آموزش دعوت بعمل می‌آید رزومه فعالیتهای آموزشی خود را به آدرس info [at] danyar.ir ارسال فرمایند.

2- از کلیه علاقمندان به انرژی های تجدیدپذیر دعوت به همکاری می‌گردد. چنانچه تمایل دارید در کار ترجمه اخبار و مطالب روز با دانیار همکاری نمایید با آدرس ایمیل info [at] danyar.ir مکاتبه فرمایید.

×