بررسی تحلیلی تاثیر ضرایب پراکندگی و هدایت حرارتی شکاف در مخازن زمین گرمایی شکافدار

انرژی برگشت‌پذیر به نوعی از انرژی گفته می شود که منبع تولید آن بر خلاف انرژی‌های فسیلی، قابلیت آن را دارد که توسط طبیعت در یک بازه زمانی کوتاه مجددا به وجود آمده یا به عبارتی تجدید شود. نگرانی درباره ی تغییرات شرایط زیست محیطی در کنار افزایش قیمت و اوج تولید نفت و همچنین حمایت دولت ‌ها، باعث رشد روزافزون وضع قوانینی می‌شود که بهره‌برداری و تجاری سازی این منابع سرشار تجدیدپذیر را تشویق می‌کنند. مدل تحلیلی فرآیند تزریق آب به مخازن زمین گرمایی زمینه ای را فراهم می کند که فرآیندهای انتقال حرارت در محیط متخلخل بهتر شناخته شوند و یک مدل پایه ای برای مسائلی با پیچیدگی بیشتر باشد. به منظور بررسی تزریق آب به مخازن زمین گرمایی مدل های ارائه شده به صورت عددی و نیمه تحلیلی به بررسی این موضوع پرداخته اند، حال آن که در این مطالعه حل کاملا تحلیلی مدل و با درنظر گرفتن: پدیده ی همرفت و هدایت و پراکندگی در درون شکاف، پدیده ی هدایت در درون بلوک ماتریس و انتقال حرارت بین بلوک ماتریس و شکاف ارائه شده است. در ادامه نیز با صرف نظر از پدیده ی پراکندگی و هدایت حرارتی شکاف، به حل معادلات انتقال حرارت پرداخته و تاثیر پارامترهای سرعت تزریق آب و فاصله از دهانه چاه بر روی میزان درصد خطای بین این دو مدل بررسی شد. همچنین به منظور بررسی عملکرد تزریق آب سرد به مخازن زمین گرمایی از پارامتر بازیافت حرارتی استفاده شد و در انتها نیز به منظور اعتبار سنجی مدل، نتایج مدل تحلیلی با مدل عددی مقایسه شد. با توجه به نتایج به دست آمده از مدل تحلیلی ارائه شده می توان برای اعتبار سنجی مدل های عددی استفاده کرد و با توجه به سرعت بالای اجرا و راحتی کار با مدل تحلیلی در مواردی همچون حساسیت سنجی و برآورد اولیه از داده های میدانی و آزمایشگاهی بسیار کارآمد است.