انرژی و ساختمان

انرژی و ساختمان

آنالیزهای شرایط محیطی خانگی و سیستم های تولید انرژی پمپ های حررتی در استخرهای شنای خانگی

چکیده مقاله:

در استخرهای شنای خانگی، انرژی بالایی برای کنترل دمای داخلی مورد نیاز می باشد. رطوبت نسبی محیط و حرارت آن استخر از این نظر مورد توجه می باشند. شرایط آب و هوایی خانگی تحت تأثیر مقادیر بالای آنتاسپی ویژه ناشی از تبخیر آب می باشد. در این خصوص پمپ های حرارتی رطوبت ساز با هدف کاهش مصرف سوخت مورد توجه قرار می گیرد.

شیوه جدید به کار گرفته شده در این سیستم ها تنها منحر به تأمین رطوبت و دمای محیط داخلی نشده و دمای آب استخر را نیز کنترل می کند و آنالیزهای تحلیلی براساس مطلوبیت حرارتی محیطی و صرفه جویی در مصرف انرژی طراحی می شوند. مدل های حرارتی و رطوبتی در ساخت ساختمانها به طرف مختلق به کار گرفته می شوند. ساختار عملکرد پمپ های حرارتی و رطوبتی در این مقاله تشریح خواهد شد.

در یک مطالعه میدانی، یک استخر شنای خانگی با تجهیزات و پمپ های حرارتی، واقع در شانگهای مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به تغییرات آنتاپی ویژه هوای محیط بیرون که بالاتر از kj/kg6/18 می باشد، نیاز حرارتی آب استخر را می توان برآورد و تأمین کرد. بنابراین گرم کننده های استخر را نمی توان به تنهایی به کار گرفت. تحلیل های اقتصادی و مقایسه ای مابین پمپ های حرارتی رطوبتی و پمپ های رایج نیز ارائه گردیده است.

مقدمه:

استخر شنای خانگی را می توان نمونه بارزی از سیستم های حرارتی جهان معاصر در محدوده داخلی و خانگی دانست. به منظور دستیابی به راحتی محیطی شناگران و حفاظت ساختمان ها به لحاظ عایق بندی، پارامترهای محیطی متعددی با اولویت اهمیت آنها مورد بررسی و تحت کنترل قرار می گیرند.

در این خصوص رطوبت نسبی محیط دمای آب استخر و فضای داخلی و سرعت وزش سطحی هوا بر روی آب مورد توجه قرار می گیرد. بنابراین انرژی مورد نیاز برای رطوبت گیری از هوای داخلی و تأمین حرارت به منظور دستیابی به سرمایش و گرمایش دلخواه و حرارت مناسب برای آب استخر تعیین می گردد.

امروزه تعداد استخرهایی که برای تأمین گرمایش آنها از بویلرهای آتش خوار گازی یا گازوئیلی و یا هیترهای الکتریکی استفاده می شود بسیار کم می باشد.

در دستگاههای متداولی که برای بخار محیط استفاده می شوند از یک کمپرسور بخار با یک سیکل سرمایشی استفاده می شود که عملکرد آن با استفاده از یک دستگاه کندانسور کامل می گردد. با عبور جریان هوای داخلی از میان یک بخارساز و سرد شدن آن تا نقطه شبنم بخار آب از هوا جدا می گردد. تغذیه دستگاه با هوای تازه محیط بیرون گرم کننده های جانبی نیز در این سیکل برای گرمایش آب استخر بکار برده می شوند که مصرف انرژی بالایی نیز دارند. در این خصوص بطور نسبی مطالعات کمی بر روی مقوله صرفه جویی در مصرف انرژی سیکل های خانگی استخرها صورت گرفته است. سیستم های مدار باز پمپ های حرارتی جذبی توسط لازارین ولانگو [1] تحلیل شده است.

ژوهانسون و وست اورلند [2] و نیز Dahl [3] مطالعات مشابهی را انجام داده اند. مقایسه پمپ های حرارتی مکانیکی و سیستم های جذبی که از مکانیزم شیمیایی در عملکرد آنها بهره گرفته می شود موضوع قابل بحثی می باشد اگر چه با در نظر گرفتن ، مصرف بهینه سیستم ها، تکنولوژی های مذکور روزآمدتر شده و قابلیت آنها افزایش یافته است و با در نظر گرفتن رطوبت گیرهای حرارتی مکانیکی روند مثبتی را از این لحاظ مشاهده می کنیم . هزینه چرخه انرژی مصرفی در سیستم هاب مربوطه به استخرهای خانگی، خصوصاً در هتل ها توسط Lam و Chan [4] مورد تحلیل و ارزیابی قرار گرفته است، Xhang و دیگران نیز بر روی این موضوع کار کرده اند. نوع دیگری از پمپ های حرارتی رطوبت ساز توسط Lee و Kung [6] طراحی شد که در آن از دو کندانسر موازی برای تامین هوا و آب گرم استخرها استفاده شده است. برای حل مشکل صرفه جویی در مصرف انرژی نسل جدید پمپ های حرارتی بخارساز کعه قابلیت تولید و جذب همزمان رطوبت از محیط اطراف را دارند در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته اند که در آن سیستم تامین انرژی بر اساس تحلیل های حرارتی پمپ های بخار طراحی شده است. بعلاوه مطالعه شانگهای نیز با هدف تامین اهداف اقتصادی سیستم های تامین انرژی استخرهای خانگی مورد بحث قرار گرفته است.

2. آنالیز تحلیلی شرایط محیطی اماکن داخلی : بر اساس استاندارد بین المللی چین [7] دمای آب در استخرهای عمومی بین 26 تا 28 درجه سانتیگراد تعریف شده است اگر چه در خصوص هماهنگی دمای محیطی و دمای آب استخر نیز استانداردهای بین المللی وجود دارد. استانداردهای مهندسی طراحی ویژه چین اماکنی نیز [8] تدوین شده است . پیشنهاد می شود که دمای محیطی 2 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای آب استخر باشد که این اختلاف بر مبنای کتابچه طراحی ASHRAE  [9] توصیف شده است و علاوه بر این دمای 29-24 در جه نیز استاندارد دیگری در این خصوص می باشد. دامنه تغییرات رطوبت نسبی نیز بین 50 تا 60 درصد تعریف می شود . [11] . بطورکلی ، زمانی که شناگری از استخر خارج می شود، احساس سرمای بیشتری نسبت به زمانی که در آب حضور دارد، خواهد کرد. با مطالعه دمای محیطی و تاثیر آن بر روی بدن خیس شناگران ، پارامتر PMV به عنوان یک مقیاس فیزیولوژیکی تعادل برای مدلهای حرارتی محیطی مطابق رابطه (1) تعریف می شود [12] : [رابطه (1) ص 2 ] ، مقادیر مجهول در این رابطه بر اساس [12] ISO7730 تعریف می شوند. پارامترهای مرتبط با شرایط محیطی حاکم بر استخرهای شنا در جدول 1 آورده شده است. مقدار حرارت میانگین اشعابی  تقریباً معادل دمایی سطح دیوارهای داخلی برآورد می شود. در زمان های کاری استخرهای شنا که بین 7:00 تا 22:00 تعریف می شود این تعاریف صورت می گیرند. با در نظر گرفتن مورد شانگهای ، اختلاف های مشهودی در مقایسه ازقام جدول و یافته های تجربی بدست آمد. [شکل 1] . با در نظر گرفتن مقدار PMV در دامنه 0.5- تا 0.5 راحی محیطی در خصوص دمای محیط تعریف می گردد. دمای محیط های داخلی مطابق شکل 2 متغیر می باشد. بر اساس جدول 1 ، کلید پارامترها را می توان اندازه گیری کر. برای حفظ پارامتر ؟؟ دامنه  برای PMV تعریف می شود تا سطح پارامترهای محیط داخلی در دامنه ثابت یاقی بمانند.

[ جدول 1 صفحه 3]

دمای محیطی باید در یک سطح ثابت حفظ شود. بنابراین با توجه به اختلاف محیطی داخل و بیرون افزایش یا کاهش PMV تعریف می گردد. ( شکل 2 را ببینید) [ شکل 1 صفحه 3] . به طور کلی اختلاف مشهود ما بین دمای داخل و خارج موجب صرف انرژی بیشتر در جهت حفظ دمای داخلی در یک سطح ثابت و با یک اختلاف مشخص نسبت به دمای بیرون می باشد. بنابراین به منظور کاهش انرژی مصرفی می توان محدوده مشخصی را برای فصول مختلف با در نظر گرفتن مقدار میانگین PMV در نظر رفت بر اساس شکل 2 میانگین دمائی روزهای مختلف سال در فصول مختلف را می توان بر دماهای  منطبق ساخت. در یک روز عادی تابستانی ، شرایط آب و هوائی همچون دما و رطوبت فضای داخلی (  ) تعریف می گرددبا توجه به اختلاف دمای مابین آب و هوای استخرهای شنا که معادل  تعریف شده است می توان دماهای  و  را برای روزهای فصول بهار، تابستان، پائیز و زمستان تعریف کرد. این مقادیر تعریف شده بر اساس شرایط تجربی ما را قادر به طراحی میکند.

3. تحلیل سیستم تامین انرژی بر اساس طرح پمپ های رطوبت ساز حرارتی:

3.1 آنالیزهای  رطوبتی وحرارتی :

با کاهش حرارتی محیط شناگران و تولید حرارت محسوس به کمک بخار سازهای عمومی می توان مدل های حرارتی ویژه ای را ارائه کرد. حرارتی جذب شده توسط فضای داخلی استخر وآب استخر به محیط های داخلی انتقال یافته وبه همه قسمتها نشر می یابد .

با تزریق هوای تازه محیط بیرون و فیلتر شدن آن به هنگام ورود به محیط ورود به محیط داخل سیکل تهویه انجام می شود و می توان مطابق رابطه (2) ظرفیت حرارتی فضای داخل را بدست آورد: [ رابطه 2] ص 3 که در این رابطه  دمای محیطی ناشیاز تبخیر آب استخر می باشد و می توان با توجه به داده های  متابچه ASHRAE آنرا بدست آورد،  نرخ کندانسیون حرارتی فضای داخلی می باشد که پیرامون آن توماس آیور (15) مطالعات مفصلی انجام داده است، Qtrans نیز گرمای جابجا شده مابین فضای درونی و بیرونی می باشد که محاسبه آن در تحقیق (4) آمده است، mddaut و mdaleak معادل جرم نرخ سیال برای هوای تازه و هوای فیلتر شده می باشند.

(hout-hroom) نیز به اختلاف آنتالپی ویژه مابین هوای درون و خارج از محیط اشاره می کند.

Qheat gain>o به معنای آن می باشد که فضای درون نیازمند سرمایش می باشد و Qheatgain<0 به معنای آن است که فضای درونی نیازمند گرمایش می باشد. رطوبت دریافتی که شامل بخارات آب ایجاد شده از آب استخر شنا و بخارات ایجاد شده در حین انجام فرآیندهای تهویه می باشد نیز قابل محاسبه است. براساس اینکه آب و رطوبت موجود در سیستم قابل ذخیره سازی می باشد، رطوبت فضای محیطی از رابطه زیر به دست می آید: (رابطه 3 ص 4) (شکل 2 ص4). که در این رابطه mevap مقدار جرم آب تبخیر شده از سطح آب استخر می باشد، (dout – droom) به نرخ اختلاف رطوبت مابین فضای داخل و بیرون اشاره دارد.

به منظور فراهم آوردن شرایط محیطی مناسب به کمک تهویه فضاهای درونی از استانداردهای ANSI/ASK RAE (14) استفاده می شود. سطح استخر شنا باید همواره به لحاظ یکنواختی توزیع کلرامین نیز بررسی گردد. همچنین فشار سطحی هوا باید در محدوده 40-15 پاسگال باشد. (رابطه 4، ص 4)

2-3- سیستم تأمین انرژی پمپ حرارتی

1-2-3- تشریح سیستم، سیستم تأمین انرژی پمپ حرارتی بخارساز استخر در شکل 5 نشان داده شده است که در بر گیرنده یک پمپ حرایتی بخارساز، گرم کننده های هوای استخر، پمپ های آب و راکت های تهویه می باشد. دمای داخلی و رطوبت نسبی موجود را می توان با بکارگیری پمپ های بخار و حرارت تحت کنترل درآورد. در این طرح 4 مبدل حرارتی استفاده شده است که با نام «C» نامگذاری شده اند و همچنین از سه مبدل سرمایشی با نام های O , B , A استفاده شده است. مبدل حرارتی O در قسمت داخلی نصب می گردد و C , B , A در قسمت خارجی تعبیه می شوند.

نرخ جریان هوای تازه و هوای مصرفی بازگشتی را می توان به کمک دامپرها کنترل کرد. سیستم قابلیت عملکرد حرارتی مناسب را با توجه به پمپ های به کار گرفته شده برای ایجاد جریان هوای مناسب خواهد داشت. (شکل 3، صفحه 4)

در مدل احیاء حرارتی، مبدل حرارتی «A» به عنوان یک بخار ساز عمل کرده و هوا را به استخر بازمی گرداند.

مبدل B که یک کندانسر می باشد برای تأمین حرارت هوا استفاده می شود. گرمای هوای کنداس به هوای بیرونی انتقال می یابد که این عمل توسط مبدل O انجام می گیرد. این عملکرد اغلب در طول تابستان و روزهای گرم پاییز انجام می گیرد. در مدل پمپ های حرارتی، مبدل A غیرفعال می گردد.

هوای خروجی سرد شده توسط مبدل حرارتی O به بخارساز منتقل شده و حرارت به هوای خارج منتقل می گردد. گرم کننده های هوا باید کمبود هوای گرم استخر را رفع نمایند. یک گرم کننده الکتریکی اغلب برای این منظور استفاده می گردد. این مدل معمولا در طول فصول بهاری و روزهای زمستانی کارکرد می یابد. گرم کننده های استخر معمولا در عمل از سوخت های گازی و گازوئیلی و یا الکتریکی استفاده می کنند که از این حیث گستردگی قابل توجهی یافته اند.

در سال های اخیر پمپ های حرارتی کاربرد وسیعی یافته اند که ناشی از عملکرد موثر و مصرف بهینه آنها می باشد.

2-2-3- تثبیت مدل سیستم:

قوانین عملکرد پمپ های بخارساز در مدل های مختلف تأثیر چشمگیری بر مصرف سوخت دارد. در یک واحد ترکیبی پیچیده که دارای 4 مبدل می باشد از بخار سازهایی در انواع مختلف استفاده شده است و از کوپلینگ های درونی در طراحی بهینه مذکور نیز استفاده شده است. (16) در این مقاله یک روش مدل سازی تئوریک برای دامنه وسیعی از سیستم های گرمایشی پیشنهاد شده است. مفروضات به کار گرفته شده در آنالیز کاربری جاری شامل موارد زیر می شود:

1.      اثرات هدررفت حرارتی لوله گذاری های سرمایشی و مقاوم سازی و عایق بندی حرارتی دیواره ها همواره در نظر گرفته می شود.

2.      سیستم بخارساز حرارتی دارای واحدهای کندانس کننده حرارتی بوده که عملکرد آنها تحت تأثیر تعداد کندانسرهای به کار گرفته شده می باشد.

3.      در نظر نگرفتن هدررفت های سیستم در سرمایش هوای بیرون در مبدل O

براساس استاندارد 540 ARI (17)، مدل کمپرسور برای پمپ های حرارتی مناسب بوده و بر مبنای آمار ارائه شده تأثیر مثبتی در فرآیند خواهد داشت قابلیت و ظرفیت سرمایشی Qe توان ورودی کمپرسور Wcomp و جرم سرمایشی mref پارامترهای مور در این فرآیند هستند. در این خصوص دو پارامپر و متغیر مستقل. در معادلات وارد می شود که یکی Te و دیگری TC می باشد و در معادلات پلی نومینال درجه سوم که دارای 10 ضریب ثبت می باشند به کار گرفته می شوند. (رابطه 5)

که در این رابطه Ci(i=1, …. 10) ضرایب ثابت معادله بوده و X و Qe و Wcomp یا mref تحت تأیر این ضرایب خواهند بود و مقادیر Te و Te و Qc را می توان با کمک روابط محاسبه نمود: (رابطه 6،  5).

براساس گرمای حرارت کندانس کل می توان حرارت مورد نیاز کل را برآورد کرد که این حرارت شامل مجموع حرارت های آب و هوای محیط داخلی استخر می باشد. به منظور محاسبه مقدار هوای مورد نیاز در ابتدا حرارت پمپ های بخارساز و گرماسازها را محاسبه می کنیم. اگرچه با مشخص شدن گرمای کندانس گرمای آب استخر نیز به دست می آید. در این خصوص لازم است از معادله زیر برای محاسبه گرمای مورد نیاز استفاده شود: (رابطه 7، ص 5).

مقادیر Qsupplyairheat – Qc متأثر از گرمای کنداس آب گرم استخر می باشد. با کاهش حرارت آب گرم استخر مقدار QPoolheatloss کاهش یافته که به دلیل تبخیر سطحی آب می باشد.

نقصان حرارتی رادیاتیو نیز تحت آنالیزهای فوق بررسی شده است. گرمای از دست رفته کندانس در حدود 20% ارزیابی می گردد [8]. بنابراین معادله انرژی برای گرمای از دست رفته استخر مطابق زیر است :[ معادله (8) صفحه6] . بر اساس معادله (5) و (6) ، TC,Te دو پارامتر کلیدی برای ارزیابی عملکرد مدار می باشند . به منظور اندازه گیری این پارامترهای وش های متعددی پیشنهاد شده است که رد شکل به روشنی تفکیک شده اند .

1-2-2-3 احیای حرارتی و مدل های مختلف آن :

در رحث احیای حرایت، محاسبات با توجیه به شرایط مختلف صورت می گیرند.

و مطابق روابط زیر رطوبت بازیافتی و نرخ رطوبت نسبی را یم توان محاسبه کرد . [ رابطه(9) صفحه 6] [ شکل (5) صفحه 6] [ شکل (6) صفحه6]  که رد این رابطه  مرتبط با نرخ تغییرات حرارتی “A”  و جریان رطوبت سرمایشی قابل محاسبه می باشد: [ رابطه 10 صفحه6] که در این رابطه hair-Ai آنتالپی ویژه تغییرات حرارتی “A” برای جریان ورودی هوا می باشد و طبق رابطه می توان آنتالپی ویژه را برای هوای مرطوب بدست آورد . 

Hair- Ao را می توان از رابطه (9) بدست آورد که با حدول موجود در ASHRAE  Handbook [8] مطابقت دارد. رطوبت حاصل از گرمای ویژه را می توان از رابطه (11) بدست آورد: [رابطه 11 صفحه 6]  که در این رابطه  سطح تبخیر بوده و  را می توان از رابطه زیر بدست آورد:  [ رابطه 12 صفحه 6] که رداین رابطه مقادیر  و  دمای فیس و سرعت تمامی هوا بر روی سطح آب در حال تبخیر می باشد. این دو پارامتر را می توان با توجه به جداول مبنای حرارتی بدست آورد . این مدل با توجه به دامنه  که از 3/0 تا m/s 4/1 متغیر می باشد برای  از 18 تا 55 صادق می باشد .

بر اساس معادله 98-12 ، Te را می توان محاسبه کرد. ظرفیت سرمایشی سیستمر ا می توان با کمک رابطه (5) محاسبه کرد بر این اساس و با فرض مقادیر اولیه صحیح برای Tc و Te و Qe رد مقایسه با Qe می توان مقادیر عدد Qe را محاسبه کرد. در شکل 5 جدول عملکرد را مشاهده می کنید. مدل نشان داده شده را با توجه  به تغییات دائمی باید سنجید که این کار در مطالعات shao [20] انجام شده است. یک واحد ترکیبی حرارتی که از پمپ های رطوبت ساز و حرارتی و تنظیم کننده های رطوبت نسبی تشکیل شده است در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفت. مدل رمایشی را می توان در اینجا بکار گرفت تا دمای هوای ورودی و حرارت محیطی را بدست آورد. نمایی از سیستم را می توان در شکل HE3,HE2,HE1 برای مبدل های سرمایشی مشاهده کرد. HE3 در موقعیت خارجی و EV2,EV1 در موقعیت داخلی قرار دارند . EEV یک والو الکترونیکی می باشد. خطوط انتقال سرمایشی و گرمایش را می توان عامل موثری در روند  فرآیند تلقی کرد. در کندانسرهای مبدل حرارتی ، سرمایشی و گرمایشی می توان از واحدهای ترکیب و پمپ های حرارتی رطوبت ساز مشابه آنچه توضیح داده شد استفاده کرد .

تغییرات آزمایشی شرایط در طول فرآیند با استفاده از کارائی متفاوت واحدهای ترکیبی حاصل گردد در جدول 2 واحد ترکیبی پمپ های حرارتی رطوبتی و عملکرد سرمایشی در طول فرایندهای آزمایشی و در شرایط مختلف بررسی شده است . دمای هوای درون محیط باید در حدود  27 و رطوبت نسبی 60% برای حجم هوایی  6000 در نظر گرفته می شود. حجم هوای سیکل در این حالت معادل  5000 خواهد بود. در مقایسه شرایط محیطی مختلف در دماهای  25 و  2705 و  30 و  3205 و  35 نتایج مشابهی بدست می آید . جزئیات شرایط آزمایشگاهی را می توان در طمالعات صورت گرفته توسط [20] Shao  مشاهده کرد . دو کمپرسور دانفوس در سیستم پیشنهادی فوق بکار گرفته شده تا ضرائب حرارتی و سرمایشی مرتبط  مطابق با جدول 3 و4 بدست آید. بر اساس معادله ( 6) هنگامی که Qe برای رطوبت موجود در هوای داخل اندازه گیری می شود شرایط آزمایشگاهی تعیین شده ای برای اندازه گیری  مقادیر Qc و  تعریف می گردد. بعد از اندازه گیری دو پارامتر اخیر  را می توان از طریق معادله (5) و جدول 3 محاسبه کرد . بنابراین خطاهای محاسباتی برای Qc و  نیز قابل محاسبه هستند. با مقایسه نتایج آزمایشگاهی مطابق آنچه در شکل 7 می بینید مدل های احتمالی برای پیش بینیبروز شرایط تعریف می گردند و از این طریق توان ورودی با 15%  تغییرات در شرایط آزمایشگاهی بدست می آید. با اندازه گیری مقادیر مذکور و مقایسه آنها با نتایج محاسباتی می توان تئوری های بکار گرفته شده را تائید کرد .

2-2-2-3 مدل پمپ حرارتی:

با توجه به مدل پمپ حرارتی، هوای بیرون- و تغییرات مربوط به کاهش دما در مبدل “Q” بدست می آید و با توجه به اصول اولیه محاسباتی که بکار گرفته شد به موضوع احیای حرارتی می پردازیم. با توجه به آزمایشهای صورت گرفته اختلاف دمای مابین هوای داخل و بیرون Te می تواند تا  10 تعریف گردد. به طور مشابهی در مدل احیای فوق می توان از رابطه زیر مقدار  را محاسبه کرد : ( معادله 13 صفحه 8] . که در این رابطه  سطح کندانس “B” می باشد .  را همچنین می توان از رابطه زیر بدست آورد :  [ رابطه 14 صفحه 8]

که در این رابطه  و   برای دمای خشک و سرعت سطحی هوا بر روی آب در کندانسر “B” تعریف می شوند. در این مدل  در دامنه m/s 3-5/1 تعریف می گردد. بر اساس مشخصه کارخانه ای مدارهای ساخته شده و با استفاده از رابطه (15) می توان مقدار را محاسبه کرد : [ رابطه 15صفحه8]. که در این رابطه  جریان جرمی ورودی کندانسر “B” برای هوای مرطوب می باشد و آنتالپی ویژه هوای تازه مرطوب را که در کندانس “A” جریان دارد،  می توانیم از رابطه (2) بدست آوریم و از طریق رابطه زیر نیز  آنرا محاسبه کنیم: [ رابطه 16 صفحه 8] .

بر اساس محاسبات و نتایج حاصله Tc, و Tc و Qc را می توان به سادگی و از طریق معادلات (5و6) محاسبه کرد .

4- مطالعه میدانی

1-4  شرایط محاسباتی و بحث پیرامون نتایج حاصله : مرکز مورد بررسی ما که در شانگهای واقع است یک استخر شنای مرکزی می باشد که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفت  نتایج شرایط فیزیکی را می توان در جدول 5 بدست آورد. در طول انجام فرایند نتایج  را طی روزهای مختلف سال و برای استخرهای شنای مختلف بررسی کردیم که نتایج آن در شکل 8 نشان داده شده است. مقادیر اندازه گیری شده برای دمای فضای برونی و دمای آب استخر با توجه به شرایط متغیر محیطی سنجیده شد. در شکل های (a-c)8  مقادیر  رطوبت نسبی محیطی در فضای داخلی و با نرخ تهویه  4/2 بدست آمد. برای بدست آوردن سطوح رطوبت نسبی روش مشخصی به کار گرفته شد . از این رو موضوع صرفه جویی در مصرف انرژی نیز به طور متمرکز بررسی شد . شکل (a) 8 و (b)8 مقادیر اولیه رطوبت نسبی محیط را که معادل 60% می باشد نشان می دهد. اگر چه با توجه به نرخ رطوبت محیطی فضای بیرونی، رطوبت نسبی فضاهای داخلی نیز تحت تاثیر قرار میگیرد نمی توان سطوح مشخصی را در این خصوص تعریف نمود. در یک روز عادی بهاری کاهش دمای بیرون و رطوبت نسبی هوای تازه ورودی به سیستم ، را می توان در سطح ثابتی در نظر گرفت تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود. تغییرات انرژی حرارتی (A) با در نظر گرفتن  همراه بودو در این حالت گرمایش آب به سطح صفر نزدیک خواهد شد . در یک روز عادی تابستانی نیز کارکرد پمپ های بخار ساز و مدل حرارتی، احیای دما بکار گرفته شد تا رطوبت بازیافتی  کنترل شود .

نتایج مشابهی را برای یک روز عادی پائیزی برای نرخ رطوبت محیطبیرون و کارکرد حرارتی پمپ های رطوبت ساز بدست آوردیم. اگر چه با کاهش رطوبت محیط بیرون، رطوبت بازیافتی نیز بطور مشخصی مطابق رابطه (4)   کاهش می یابد .

بنابراین حرارت کندانسیون به اندازه  کافی نبوده و نمی توان تمام حرارت مورد نیاز  را از آن فراهم کرد. در یک روز عادی زمستانی نیز رطوبت بازیافتی کاهش یافته  و رطوبت داخلی نیز از طریق هوای بیرون که بصورت تازه به سیستم وارد می شود تامین می گردد. بنابراین استخرهای مورد بررسی در این حالت برای آب و هوای داخلی نیازمند تامین حرارت کافی می باشند .

2-4 آنالیزهای اقتصادی

همانطور که به روشنی در شکل 8 مشاهده می کنید در یک روز عادی تابستانی و یا بهاری پمپ های حرارتی از مدار خارج می شوند و در یک روز عادی زمستانی و یا پائیزی مقدار حرارت مورد نیاز برای تامین دمای آب و هوای داخلی  قابل محاسبه می باشد.

به منظور ساده سازی محاسبات و آنالیز اقتصادی طرح های موجود باید مفروضات کاملی را برای دوره های زمانی مختلف و درخصوص استخرهای خانگی در نظر گرفت تا بتوان به کمک معادلات 7 و 8 میانگین آنتالپی ویژه هوای بیرون را محاسبه کرد و در صورت بیشتر بودن آن از  6/18 عملکرد پمپ های حرارتی را متوقف نمود. مطابق شکل 9 آنتالپی ویژه بالاتر از 6/18 خارج از دامنه تلقی شده و در اواسط مارس تا نوامبر این شرایط وجود خواهد داشت. در این دوره زمانی نیازی به کار کرد. پمپ های حرارتی نیست.

پمپ های رایج رطوبت ساز را نمی توان به منظور تامین دمای مناسب در تمام طول سال مورد استفاده قرار دارد . بر این اساس تامین حرارت با استفاده از سیستم های فوق با توجه به شرایط محیطی و در طول دوره های زمانی مختلف توجیه اقتصادی پیدا می کند. در جدول 6 می توانید به روشنی این تغییرات را برای دوره های زمانی مختلف در طول یکال مشاهده کرد. بویلرهای الکتریکی را می توان به این منظور بکار برد. و سیستم های ترکیبی را در یک مدار مرکب بکار گرفت و نتایج را مقایه نمود. نتایج چنین مقایسه ای طی دوره زمانی 03/1 ساله بطور آزمایشی جمع آوری شده است .