Numerical Modeling of an Aquifer Thermal Energy Storage(ATES) for using in a Residential Complex and investigation of Economic and Environmental effects

غائبی, هادي and بهادرينژاد, مهدي and سعیدي, محمدحسن (2016) Numerical Modeling of an Aquifer Thermal Energy Storage(ATES) for using in a Residential Complex and investigation of Economic and Environmental effects. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Paper.pdf

Download (657kB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

The Aquifers are underground porous formations containing water. Confined aquifers are surrounded by impermeable layers on top and bottom, called cap rocks and bed rocks. These aquifers are suitable for seasonal thermal energy storage. A confined aquifer with a very low groundwater flow velocity was considered to meet the annual cooling and heating energy needs of a residential complex located in Tehran, Iran. Three different alternatives of aquifer thermal energy storage (ATES) were employed to meet the heating/cooling demands of the complex. These alternatives were: using ATES for cooling alone, employing flat plate solar energy collectors for heating alone and employing a heat pump for cooling and heating. For the economical evaluation of the alternatives, a life cycle cost analysis was employed. For the environmental evaluation, Ret Screen software was employed. For the three considered operational alternatives, using ATES for cooling alone had the minimum payback period time of 2.41 year and life cycle cost of $16000. In the environmental consideration of the three alternatives, coupling of ATES with heat pump for cooling and heating had the minimum of CO2 generation, corresponding to 359 tons/year.

Item Type: Other
Persian Title: مدلسازي عددي ذخیرهسازي فصلی انرژي در اکیفر براي استفاده یک مجتمع مسکونی و بررسی اثرات اقتصادي و زیست محیطی
Persian Abstract: اکیفرها (سفرههاي آب زیرزمینی) ساختارهاي متخلخلی هستند که محتوي و انتقالدهنده آب میباشند. فراوانی و پراکندگی این ساختارها آنها را براي ذخیرهسازي انرژي جالب توجه مینماید؛ بویژه سفرههاي آب زیرزمینی محبوس که از بالا و پایین توسط لایههاي نفوذناپذیر رسی محدود شده و از آب، اشباع میباشند. یک اکیفر محبوس با سرعت آب زیرزمینی بسیار پایین جهت تأمین نیازهاي سرمایشی و گرمایشی یک مجتمع مسکونی در تهران در نظر گرفته شده است. سه نوع بهرهبرداري مختلف جهت استفاده از ذخیرهسازي فصلی انرژي حرارتی در اکیفر براي تامین نیاز گرمایشی و سرمایشی سالانه مجتمع بررسی شده است. این موارد شامل استفاده تنها از ذخیره- سازي انرژي در اکیفر براي سرمایش، تلفیق آن با کلکتورهاي خورشیدي جهت گرمایش و تلفیق آن با پمپ حرارتی جهت سرمایش و گرمایش بوده است. براي ارزیابی اقتصادي از روش ارزیابی چرخه عمر استفاده شده است. نرم افزار رت اسکرین براي ارزیابی زیستمحیطی بکار گرفته شده است. نتایج نشان دادند که از بین بهرهبرداريهاي مختلف، استفاده 2 سال) و کمترین میزان هزینه چرخه عمر( 16000 دلار) بوده است. همچنین تلفیق ذخیره- / تنها از ذخیرهسازي انرژي در اکیفر براي سرمایش داراي کمترین بازگشت سرمایه( 41 سازي انرژي در اکیفر با پمپ حرارتی براي تأمین نیاز سرمایشی و گرمایشی کمترین میزان تولید گاز دياکسید کربن( 359 تن در سال) را داشته است.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 23 Jun 2019 08:52
Last Modified: 23 Jun 2019 08:52
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8257

Actions (login required)

View Item View Item