شبیه سازی عملکرد پنل های خورشیدی در بام ساختمان ها مطابق قانون جدید نظام (مطالعه موردی: تهران، اصفهان، یزد، تبریز)

چکیده با توجه به الزامات جدید سازمان نظام مهندسی ساختمان مبنی بر نصب سامانه های فتوولتائیک بر روی ۷۰ %از بام ساختمان های جدید، این پژوهش با هدف ارزیابی فنی و انرژی این قانون در اقلیم های مختلف ایران انجام شد. در این راستا، چهار شهر با اقلیم های متفاوت شامل تهران (معتدل)، اصفهان (نیمه خشک)، یزد (گرم و خشک)، و تبریز (سرد) انتخاب گردید. ابتدا با استفاده از مطالعات پیشین، زاویه بهینه نصب پنل خورشیدی برای هر شهر استخراج شد و سپس با مدل سازی سه بعدی ساختمان در نرم افزار OpenStudio و انجام شبیه سازی های انرژی در EnergyPlus، میزان انرژی سالانه تولیدی سامانه خورشیدی در هر منطقه به دست آمد .در این مدل سازی، از پنل های مونوکریستال با بازده ۲۰% سطح نصب ۷۰ % از بام (۷۵.۶ متر مربع)، و فایل های اقلیمی واقعی (EPW) استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان انرژی تولیدی سالانه بین ۲۲۹۴۶ تا ۳۶۶۱۳ کیلووات ساعت متغیر است که شهر اصفهان بیشترین و تبریز کمترین مقدار را دارا بود. در بررسی موردی شهر تبریز مشخص شد که انرژی تولیدشده توسط سیستم PVاگر در بهترین حالت بازده خود باشده (بدون کثیفی هیچ گونه گرد خاک و...) می تواند حدود ۹۴.۶% از مصرف سالانه انرژی گرمایشی و سرمایشی ساختمان را تامین نماید. یافته های این پژوهش نشان می دهد که اجرای قانون پوشش ۷۰ % بام با پنل های خورشیدی، در صورت طراحی اصولی با لحاظ شرایط اقلیمی و زاویه نصب مناسب، می تواند در اغلب نقاط کشور قابلیت تامین بخش عمده ای از انرژی موردنیاز ساختمان را داشته باشد و گامی موثر در راستای تحقق اهداف توسعه پایدار و کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی باشد.

کلیدواژه ها:

انرژی خورشیدی ، پنل فتوولتائیک ، زاویه پنل خورشیدی ، EnergyPlus ، open Studio ، نظام مهندسی ساختمان