مدل سازی حرارتی

با شروع فصل گرم و سرد و خارج شدن شرایط دمایی از محدوده آسایش، برای دستیابی به دمای مطلوب درون ساختمان نیاز به یک منبع انرژی داریم. زمین به طور طبیعی منبع حرارتی بسیار عظیمی است که در زیر ساختمان ها، حیاط ها و میادین شهری وجود داشته و به سهولت قابل دسترسی است. با استفاده از دمای یکنواخت اعماق خاک در طول سال می توان با عبور دادن هوای محیط از میان بستر خاک زیربنا، با استفاده از اصل انتقال حرارت و با توجه به اختلاف دمای خاک و هوای محیط، هوای عبوری را در فصل گرم، سرد و در فصل سرد، پیش گرم نمود. در این پژوهش، دمای خاک در تهران با استفاده از یک مدل حرارتی محاسبه گردیده و سپس با استفاده از یک مدل ساده از سیستم لوله های زیرزمینی، ظرفیت سرمایشی و گرمایشی این سیستم برای یک ساختمان آموزشی در تهران برآورد و میزان درصد صرفه جویی در مصرف انرژی تخمین زده شده است. نکته قابل توجه این است که با استفاده از اصل رسانش گذرا در مدل مذکور، بیشترین زمانی که این سیستم در تهران حداکثر کارایی را دارد، 115 روز در فصل گرم و 150 روز در فصل سرد از زمان شروع فعالیت سیستم می باشد.