شبیهسازی دینامیکی سیستم هواگرمکن خورشیدی و تاثیر معماری زاویه نصب صفحه در ساختمان برای یک شرایط اقلیم خاص

طراحی و بهینه سازی سیستم های HVAC خورشیدی نقش بسزایی در هزینه سرمایه گذاری و همچنین هزینه های ناشی از مصرف انرژی در سیستم دارد. بنابراین استفاده از سیستمی که بتواند بیشترین میزان انرژی خورشیدی را گرفته و وارد سیستم کند می تواند نقش موثری در جهت کاهش مصرف سوخت و متعاقب آن کاهش هزینه ناشی از سوخت و آلایندگی داشته باشد. سیستم-های تهویه مطبوع خورشیدی وابستگی شدیدی به میزان تابش خورشید دارند، این وابستگی اهمیت شبیه سازی سیستم به صورت Transient را دو چندان می کند. از این روی شبیه سازی Transient برای بهینه سازی سیستم خورشیدی در جهت دستیابی به جواب های دقیق و واقعی مناسب می باشد. در این پژوهش به ارزیابی استفاده از معماری زاویه نصب کلکتورهای هواگرم کن خورشیدی به منظور تامین بار حرارتی یک ساختمان مسکونی ویلایی در حالت گذرا، شهرستان نور استان مازندران پرداخته شده است. کلکتور مورد نظر از نوع صفحه تخت دو پوششه بوده و فرض شده است که این کلکتور در زمان ساخت ساختمان با توجه به زاویه نصب و معماری ساختمان تحت زاویه خاصی تعبیه شده است. برای ارزیابی عملکرد این سیستم، کلکتور خورشیدی به صورت یک بعدی مدلسازی شده و سپس ضمن استخراج معادلات حاکم و با توجه به شرایط محیطی و فیزیکی کلکتور و جهت قرارگیری ساختمان تحت محیط برنامه نویسی مطلب شبیه سازی گشته و نتایج حاصل از این سیستم برای یک دوره زمانی یکساله محاسبه شده است. در ادامه زاویه ی نصب کلکتور به صورتی بهینه شده با توجه به اقلیم مورد نظر که می تواند بیشترین انرژی خورشیدی را جذب کرده و وارد سیستم کند مورد بررسی قرار می گیرد، این پارامتر (زاویه نصب کلکتور) بر روی هزینه اولیه تاثیری ندارد ولی نقش مهم و قابل توجهی در میزان صرفه جویی دارد. بر اساس نتایج حاصل در صورتی که سیستم گرمایش معمولی ساختمان بخاری گازی باشد، طی یک سال به طور میانگین در حالت معماری بهینه زوایه هواگرمکن حدود 67% در مصرف گاز صرفه جویی می گردد

کلیدواژه ها:

انرژی خورشید ، کلکتور هواگرم گن ، شبیه سازی دینامیکی ، معماری زاویه نصب کلکتور ، گرمایش ساختمان