تلفیق گردآور خورشیدی حرارتی با نمای ساختمان

نویسندگان
1 دانشیار دانشکده معماری پردیس هنرهای زیبا، دانشگاه تهران، تهران، ایران )نویسنده مسوول
2 استادیار فیزیک ساختمان مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران
3 کارشناس ارشد انرژی و معماری پردیس هنرهای زیبا، دانشگاه تهران ، تهران، ایران
چکیده
با مترا کمتر شدن شهرها و افزایش ارتفاع ساختمان ها، سطوح عمودی نما متناسب با سطح زیر بنا، افزایش می یابد، لذا جدار های عمودی ساختمان، از بیشترین ظرفیت برای استفاده از انرژی خورشیدی در ساختما نهای آینده برخوردار م یباشند. تلفیق و یکپارچ هسازی سیست مهای خورشیدی نظیر گردآورهای حرارتی با عناصر تشکی لدهنده ساختمان نظیر دیوار، بام و سایه بان ضمن آن که تمامیت و یکپارچگی معماری و اجزای آن را حفظ م یکند، م یتواند صرفه اقتصادی کاربرد این سیست مها را افزایش داده و در مجموع کارایی و بهره وری انرژی را در ساختمان بهبود ببخشد. در این پژوهش، کاربرد حرارتی انرژی خورشیدی با توجه به مزی تهای نسبی آن نظیر بازدهی بالا و بهای مناسب در مقایسه با کاربردهای الکتریکی، پیشنهاد شده است. برای جلوگیری از بازتاب پرتوهای خورشید از سطح نما - ناشی از اختاف زاویه زیاد سطح نما و زاویه تابش آفتاب در تابستان - استفاده از گردآورهای لول های تحت خأ ب هصورت افقی پیشنهاد شد. این نوع از گردآور، در مقایسه با انواع تخت، در دماهای بالای سیال خروجی، بازدهی بالای خود را حفظ می کند. در نتیجه، دامنه کارایی آن، برای گرمایش و حتی سرمایش متکی بر حرارت گسترش م ییابد. برای سهولت تعمیر و نگ هداری، فناوری لوله گرمایی انتخاب شد تا انتقال حرارت از گردآور به سیستم جمع آوری انرژی بدون انتقال سیال و به صورت اتصال خشک صورت پذیرد. لذا، خطر رسو بگذاری یا نشت سیال ناقل به کلی برطرف می شود. استفاده از گردآورهای لول های، امکان عبور نور روز و ارتباط بصری را فراهم م ینماید؛ ضمن آن که نقش سایه بان را نیز ایفا م یکند. در نهایت، این ایده به کمک روش های نرم افزاری شبیه سازی گردید و مشخص شد با استفاده از فرم لوله ای افقی، بازدهی سالانه در مقایسه با گردآور تخت، به میزان چشمگیری افزایش می یابد.

کلیدواژه‌ها


ASHRAE. (2008). HVAC systems and equipment: American Society of Heating, Refrigerating, and Air Conditioning Engineers, Atlanta, GA.
Beckman, W. A., & Duffie, J. A. (1980). Solar engineering of thermal processes: John Wiley and Sons.
Chen, C. J. (2011). Physics of solar energy. New Jersey: John Wiley & Sons.
Faghri, A. (1995). Heat pipe science and technology: Taylor & Francis.
Lopez, P. B. C. (2011). Solar Thermal Collector in Facades. (MS), Delft University of Technology.
Mahdavinejad, M. (2013). Optimum Energy Efficient Architecture Based on Thermal Bahavour of Buildings. Naqshejahan- Basic Studies and New Technologies of Architecture and Planning, Fall 2013 & Winter 42-35 :)2(3 ,2014.
Mahdinejad, M. Mahdavinejad, M. and Ashtiani, S. R. (2014). Thermal Behavior of Double Skin Buildings, Journal of Energy Technologies and Policy 14-1 :)9(4.
Mazria, E. (1979). Passive solar energy book. Emmaus, PA., United States: Rodale Press.
Quesada, G., Rousse, D., Dutil, Y., Badache, M., & Hallé, S. (2012). A comprehensive review of solar facades. Opaque solar facades. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2832-2820 ,)5(16.
Thomas, R. (2012). Photovoltaics and architecture: Taylor & Francis.
URL1: Solar Rating & Certification Corporation. Retrieved 2014/1/1, from www. solar-rating.com
URL2: Solar Rating & Certification Corporation. Retrieved 2014/27/12, from http:// apps1.eere.energy.gov/buildings/tools_directory/software.cfm/ID=602/ pagename=alpha_list_sub
US Department of Energy. (2013). EnergyPlus Engineering Reference.
Walker, A. (2013). Solar Energy: Technologies and Project Delivery for Buildings: John Wiley and Sons.