ارتقاء عملکرد بادگیر سنتی بابهره گیری از صفحه جاذب انرژی خورشیدی

اقلیم گرم و خشک با گرمای شدید بخصوص در تابستان و بارندگی بسیار کم در تمام طول سال و در نتیجه خشکی هوا شناخته می شود. قبل از اختراع سیستمهای مکانیکی جدید، از عناصر اصلی که در معماری سنتی برای سرمایش و تهویه مورد استفاده قرار می گرفت بادگیر بود. سیستم عملکرد بادگیرها براساس دو نیروی باد و شناوری بوده است. مساله بادگیرهای مرسوم، نخست عملکرد بیشتر بادگیر به عنوان سیستمی تهویه و خروج هوای داخل بنا بوده و علاوه بر این سیستم در زمان ها و مناطق با سرعت باد پایین ناکارامد است. در پژوهش حاضر سعی شده با حداقل تغییر در سیستم بادگیر سنتی از نظر شاکله کلی و عملکردی، با افزودن یک صفحه جاذب خورشیدی، کارایی افزایش داده شود. با استفاده از روش عددی بر مبنای دینامیک سیال محاسباتی اثر سرعت باد ورودی به بادگیر و شدت تابش به صفحه جاذب بر سرعت جریان هوا در دریچه ورودی به اتاق و نحوه توزیع جریان هوا در فضای داخل اتاق، همچنین نرخ جریان هوا مورد مطالعه قرار گرفت. اعتبار سنجی مدل بصورت تجربی انجام شد. نتایج نشان داد که سرعت هوا در ورودی اتاق با افزایش شدت تابش بالا رفته که باعث گسترش منطقه گردش هوا در داخل اتاق می شود. همچنین این تاثیر در سرعت های پایین تر جریان باد ورودی بیشتر است. علاوه بر این نرخ جریان هوا در زمانی که سرعت وزش باد نزدیک صفر است و تابش خورشیدی به میزان ۱۰۰۰ وات بر مترمربع باشد به حدود ۰۰۶/۰ کیلوگرم بر ثانیه می رسد، که در سرعت های دیگر وزش باد نیز این تاثیر مثبت با نسبت کمتری قابل مشاهده است. می توان سیستم پیشنهادی را با افزایش چند برابری دبی جرمی هوا و افزایش حدود ۳ برابری سرعت جریان هوا در دریچه ورودی به اتاق، در سرعت های پایین باد، در بهبود کارآیی بادگیر در زمان عدم وزش باد محیطی موثر دانست.

کلیدواژه ها:

دودکش خورشیدی ، تهویه ساختمان ، سرعت جریان باد ، انرژی خورشیدی