دانلود مقاله نقش سامانههای ایستا(غیرفعال خورشیدی)در صرفهجویی انرژی درساختمان دراقلیم سرد با word دارای 10 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد دانلود مقاله نقش سامانههای ایستا(غیرفعال خورشیدی)در صرفهجویی انرژی درساختمان دراقلیم سرد با word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی دانلود مقاله نقش سامانههای ایستا(غیرفعال خورشیدی)در صرفهجویی انرژی درساختمان دراقلیم سرد با word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن دانلود مقاله نقش سامانههای ایستا(غیرفعال خورشیدی)در صرفهجویی انرژی درساختمان دراقلیم سرد با word :

چکیده

با توجه به محدودیت منابع فسیلی، افزایش تقاضا در بازار انرژی و آلودگیهای ناشی از سوختهای فسیلی ، بهرهبرداری از منابع انرژی تجدیدپذیر درساختمان امری اجتنابناپذیر است. نظر به موقعیت بسیار مناسب ایران در زمینه برخورداری از منابع انرژی خورشیدی، ضرورت استفاده به عنوان یک انرژی تجدیدپذیر برکسی پوشیده نیست. در این راستا و با توجه به برودت هوا در بخش عمدهای ازسال در اقلیم سرد، حداکثر استفاده از تابش آفتاب امری ضروری است . استفاده از انرژی پاک خورشید با بکارگیری سیستم های غیرفعال خورشیدی میتواند راهکاری مناسب جهت تامین و نگاهداشت انرژی وکاهش هزینه گرمایشی بناهای این اقلیم باشدتا بتواند ضمن کاهش مصرف انرژی، آلودگیهای محیطی ناشی ازسوختهای فسیلی را نیز به حداقل برساند. در این مقاله در قالب پژوهشی تحلیلی با استفاده از منابع کتابخانهای و مطالعات موردی به تشریح انواع اصلی سامانههای ایستا(غیرفعال خورشیدی)و نقش آنها در تامین و نگهداشت انرژی درساختمان پرداخته شده است و در نهایت با بررسی شرایط اقلیمی مناطق سرد، بهترین و اقتصادی ترین سیستم های غیرفعال خورشیدی جهت تامین آسایش حرارتی برای ساکنین ساختمان های این اقلیم معرفی شده است .

واژه های کلیدی : انرژی خورشیدی ، سیستم غیر فعال خورشیدی ، بهینه سازی انرژی ، اقلیم سرد .

مقدمه است که بسیار قابل توجه است. [2] ایران در مجموع کشوری است
انسان در طول تاریخ جهت فراهم نمودن شرایط آسایش بسیار آفتابی واز نظر مقدار و دریافت انرژی خورشیدی در شمار
محیطی در فضاهای مصنوع (معماری)، به منابع انرژی بهویژه انرژی بهترین کشورها محسوب میشود. با وجود اینکه ایران یکی از
فسیلی متکی بوده است. با انقلاب صنعتی و ظهور جنبش مدرنیسم – کشورهای نفت خیز جهان به شمار می رود و دارای منابع عظیم گاز
که به ویژگیهای اقلیمی در الگوی طراحی بنا بیتفاوت بود- مصرف طبیعی نیز میباشد، به علت محدودیت این منابع و شدت تابش
منابع سوختی فسیلی جهت تامین شرایط آسایش حرارتی افزایش خورشید در اکثر مناطق کشور، اجرای طرحهای خورشیدی و استفاده
یافت. این مصرف بی رویه تا جایی پیش رفت که آلودگی و تخریب از انرژی آن در شهرها و شصت هزار روستای پراکنده در سطح
محیط زیست، معضلات زیستمحیطی و اخیرا تغییرات اقلیمی کره مملکت، جهت صرفهجویی در مصرف نفت و گاز الزامی میباشد. [3]
زمین را موجب شده است. حفاظت محیط زیست و بهینهسازی در این مقاله سعی بر آن است که در یک مطالعه پژوهشی-
مصرف انرژی دو دیدگاه اساسی در قرن بیست و یکم است. مصرف تحلیلی با استفاده از منابع کتابخانهای و مطالعات موردی سیستمهای
بیرویه سوختهای فسیلی در قرن بیستم مشکلات و معضلات غیرفعال خورشیدی (سامانههای خورشیدی ایستا)، تاثیر این
فراوانی را برای بشر امروز بهوجود آورده است که از جمله آنها میتوان سیستمها را در تامین و نگهداری انرژی بررسی کرده و ویژگیهای
آلودگی محیط زیست و خطر اتمام سوخت های فسیلی را نام برد. کالبدی بناهای اقلیم سرد، بررسی و امکان استفاده از سیستمهای
این دو مشکل سبب شد تا در قرن حاضر توجه به پیامدهای استفاده غیرفعال خورشیدی جهت تامین و نگهداری انرژی گرمایشی بنا در
از سوخت های فسیلی و مزایای بهره مندی از انرژی های تجدیدپذیر قالب الگوها، ضوابط و روشهای اجرائی ارائه گردد.
طبیعی (انرژی های پاک) در اولویت سیاستهای اکثر کشورهای روشهای استفاده از انرژی خورشید
جهان قرار گیرد. [1] انتظار می رود که تا سال 2050 مصرف انرژی
جهان به دو برابر افزایش یابد. این مساله تا حد زیادی بازار منابع تامین انرژی در جهان به دو دسته تجدیدپذیر و
سوختهای فسیلی را رونق می بخشد اما رشد چند درصدی تولید تجدیدناپذیر تقسیم می شوند. از جمله منابع انرژی تجدید پذیر
انرژی از منابع تجدید پذیر را هم در پی خواهد داشت. میتوان به آب، باد و آفتاب اشاره نمود که به نظر می رسد با توجه به
خورشید یکی از منابع تامین انرژی رایگان، پاک و عاری از اثرات حجم انرژی ساطع شده از خورشید در نقاط مختلف کره زمین،
مخرب زیست محیطی میباشدکه از دیرباز به روشهای گوناگون استفاده از این منبع نامتناهی انرژی می تواند بسیار مؤثر باشد. [4]
مورد استفاده بشر قرار گرفته است. بحران انرژی در سالهای اخیر، با توجه به این که استفاده از انرژی خورشید نیازمند فنآوری
کشورهای جهان را بر آن داشته که با مسائل مربوط به انرژی، پیشرفته و پر هزینهای نیست، خورشید یکی از منابع مهم انرژی است
برخوردی متفاوت نمایند که در این میان جایگزینی انرژیهای که باید در طراحی بناها تمهیداتی جهت حداکثر استفاده از آن در
فسیلی با انرژیهای تجدیدپذیر و از جمله انرژی خورشیدی به منظور نظر گرفت. [3] خورشید تنها منبع مهم انرژی طبیعی جهت گرم
کاهش مصرف انرژی، کنترل عرضه و تقاضای انرژی و کاهش انتشار کردن ( غیر فعال ) ساختمان است. [5] انرژی دو ماه تابش خورشید
گازهای آلاینده با استقبال فراوانی روبرو شده است. به طور متوسط در ایران معادل با کلیه ذخایر نفت و گاز طبیعی در کشور میباشد.
خورشید در هر ثانیه 11*1020 کیلووات ساعت انرژی ساطع اگر فقط %1 مساحت ایران با انواع سیستم های خورشیدی پوشانده
میکند. از کل انرژی منتشر شده توسط خورشید، تنها در حدود %47 شود کل انرژی مورد نیاز کشور تامین میگردد. [2] متاسفانه امروزه
آن به سطح زمین میرسد. این بدان معنی است که زمین در هر استفاده از انرژی خورشید بیشتر در کشورهایی رونق دارد که میزان
ساعت تابشی در حدود 60 میلیون Btu دریافت میکند. یعنی انرژی تابش خورشید در آنها به مراتب کمتر از میزان تابش در کشور ماست
ناشی از سه روز تابش خورشید به زمین برابر با تمام انرژی ناشی از و در کشور ما که در ناحیه گرم و خشک جهان واقع شده به این
احتراق کل سوختهای فسیلی در دل زمین است و بنابراین میتوان منبع عظیم انرژی توجه کافی نشده است در حالیکه در ایران تعداد
نتیجه گرفت که در اثر تابش خورشید به مدت چهل روز، میتوان روزهای آفتابی در سال زیاد است و از نظر مقدار دریافت انرژی در
انرژی مورد نیاز یک قرن را ذخیره نمود. شمار بهترین کشورها به شمار میآید. ایران با میزان تابش آفتاب
کشور ایران در بین مدارهای 25 تا 40 درجه عرض شمالی و در 3080 ساعت آفتاب در سال در یکی از بهترین شرایط جهانی قرار
منطقهای واقع شده که به لحاظ دریافت انرژی خورشیدی در بین دارد و دو سوم خاک ایران برای استفاده از این انرژی مساعد است.
نقاط جهان در بالاترین ردهها قرار دارد. میزان تابش خورشیدی در بطور متوسط خورشید، 250 روز در سال به کشورمان انرژی
ایران بین 1800 تا 2200 کیلووات ساعت بر مترمربع در سال میبخشد که معادل انرژی 4/8 میلیارد بشکه نفت خام است. [4]
تخمین زده شده است که البته بالاتر از میزان متوسط جهانی است. استفاده از انرژی خورشید در بخش ساختمان سالیان متمادی است
در ایران به طور متوسط سالیانه بیش از 280 روزآفتابی گزارش شده که در اغلب نقاط جهان رواج دارد و در اقلیم سرد کشورمان برای

تامین حرارت ساختمان میتوان از انرژی خورشید استفاده نمود. با توجه به میزان بالای تابش خورشیدی در مناطق مختلف ایران، میتواند زمینهساز استفاده مناسب از این انرژی جهت صرفهجویی در مصرف سوخت و کاهش آلایندههای زیست محیطی گردد.

شکل :1 میزان تابش سالیانه خورشید در جهان، سایت شرکت بهینهسازی مصرف سوخت،(خردادماه (1391

شکل :2 میزان تابش سالیانه خورشید در ایران ، سایت شرکت بهینهسازی مصرف سوخت، (خردادماه (1391

امروزه با تکنولوژیهای جدید، استفاده حداکثری از این انرژی را میتوان از طریق بهرهگیری از روشهای فعال و غیر فعال خورشیدی محقق ساخت. استفاده از سیستمهای غیر فعال خورشیدی نیاز به صرف هیچگونه هزینه اضافهای ندارد و اقتصادیترین روش بهرهگیری از انرژی رایگان خورشیدی به شمار میآید که در این مقاله به بررسی سیستم های غیر فعال خورشیدی پرداخته شده است.

سیستمهای غیرفعال خورشیدی ( ایستا )

یک سیستم گرمکننده انفعالی ( غیر فعال )، سیستمی است که در آن گرم کردن ساختمان بطور طبیعی مثلا با استفاده از انرژی خورشید انجام گیرد. به این معنی که چنین سیستمی این امکان را فراهم میسازد که ساختمان بدون نیاز به انرژی فسیلی یا مصنوعی خارجی و حداکثر با مصرف انرژی بسیار کمی کار کند . به عبارتدیگر سیستم خورشیدی انفعالی چیزی جز خود ساختمان نیست . [3] در سامانه غیرفعال خورشیدی ساختمانها به گونهای طراحی میشوند

که نیازهای سرمایش، گرمایش و نوررسانی در آنها به صورت طبیعی و همساز با اقلیم تامین گردد و به این دلیل سامانه غیر فعال نامیده میشوند که در این صورت، نیاز به فعالیت تجهیزات سرمایشی و گرمایشی به حداقل ممکن میرسد.

اجزاء مورد نیاز و روش کار در سیستمهای انفعالی :
-1 پرتوگیر: پرتوگیر عبارتست از سطح شیشهای شفاف که معمولا در نمای جنوبی ساختمان قرارداده میشود . سطح پرتوگیر را میتوان بصورت عمودی مطابق پنجره ها قرار داد و یا اینکه آنها را بصورت شیبدار مثل نورگیرهای سقفی نصب کرد.

-2 جذبکننده: جذبکننده سطحی است که بطور مستقیم یا غیرمستقیم مشرف به پرتوهای خورشیدی است که از طریق پرتوگیرها وارد میشود. جذب کننده، اشعه خورشیدی را به انرژی حرارتی تبدیل مینماید که این انرژی بصورت تابش یا هدایت از سطح جذب کننده به هوا انتقال مییابد.

-3 انباره (ذخیرهکننده): انباره عبارتست از مصالحی که حرارت انتقالیافته از جذبکننده را ذخیره میکند. انباره باید اندازه مناسب با سیستم را داشته باشد و دقت شود که حجم و ضخامت آن متناسب با مقدار حرارتی که برای جمعآوری و نگهداری ضروریست باشد معمولا انباره در داخل و یا در مجاورت فضائی که گرم کردن آن مورد نظر است قرار داده میشود. باید توجه شود که معمولا جذبکننده و انباره یکی هستند مانند یک کف، یک دیوار بتنی یا آجری.

-4 توزیعکننده: در یک سیستم خورشیدی انفعالی توزیعکننده عبارتست از روش یا وسیلهای که به وسیله آن حرارت به ساختمان منتقل میشود. توزیع حرارت ممکن است با استفاده از پدیدههای طبیعی یعنی تابش و یا جابجایی صورت گیرد و یا اینکه حرارت را میتوان با استفاده از وانتیلاتور و یا پمپ از قسمت جمعکننده به داخل ساختمان یا انبارهای در خارج ساختمان هدایت کرد.

– 5 تنظیمکننده حرارت : تنظیمکننده که گاهی آنرا کنترلکننده نیز میگویند وسیلهای است که در مواقع ابری و یا در شبهای سرد از تلفشدن انرژی حرارتی ذخیرهشده جلوگیری میکند که در اینحال تنظیمکننده عبارتست از یک صفحه عایق حرارتی. تنظیمکننده میتواند وسیله ای باشد که در مواقع عدمنیاز، جذب حرارت را به حداقل برساند که در اینصورت سایهبان و یا هواکش را میتوان یک تنظیمکننده معرفی کرد. [3]

روشهای موجود درگرمایش خورشیدی غیر فعال( ایستا )

روشهای متعددی در زمینه استفاده از انرژی خورشیدی بصورت غیرفعال وجود دارد که متداولترین آنها عبارتند از :

-1 روش دریافت مستقیم
-2 دیوار ترومب یا دیوار آبی
-3 روش گلخانهای (گرمخانه)
-4 استخر یا حوضچه روی بام

-5 هواکش حرارتی (برج هوا) [3] به تهویه هوای ساختمان و خنک کردن آن کمک کنند. به دلیل
-6 ترموسیفون اینکه هوای گرم همیشه در سطح فوقانی و نزدیک سقف قرار
-1 دریافت مستقیم میگیرد میتوان با استفاده از نورگیرهائی که در سقف قرار دارند
هوای گرم ساختمان را به بیرون رانده و جریان هوا را در ساختمان
یکی از ساده ترین روش های استفاده از انرژی تابشی خورشید، بوجود آورد. [3]
پنجره آفتابی است. [6] سامانه پنجره آفتابی در واقع همان طریقه زمانی میتوان گفت پنجره آفتابی مناسب طراحی شده است
جذب مستقیم است و به پنجرهای اطلاق میگردد که در نمای که دمای اتاق طی 24 ساعت از سردترین روز سال در حدود 21
جنوبی ساختمان قراردارد و نور خورشید از طریق آنمستقیماً به درجه سانتیگراد بماند. ازآنجاکه در طول روز، حرارت اتاق به تدریج
فضای داخلی راه مییابد. از پنجره آفتابی فقط برای تامین گرمایش افزایش مییابد و از حد آسایش خارج میشود لذا باید انرژی حرارتی
استفاده میشود. در این سامانه فضای زندگی خود بعنوان مازاد به نحوی ذخیره گردد که در شب بتواند مورد استفاده قرارگیرد.
دریافتکننده انرژی عمل مینماید.[7] پنجرهها و نورگیر سقفی که
بهاینمنظور از عناصر خازن گرما استفاده خواهد شد. این عناصر، کف
معمولا جرئی از اجزاء یک ساختمان محسوب میشوند در طرح یک
یا دیوارهای با مصالح بنایی مثل آجر، بتن، سنگ و خشت هستند که
خانه خورشیدی کمکهای مؤثری مینمایند. در این شیوه پنجرهای
ظرفیت حرارتی زیاد دارند. عناصر خازن گرما باید ضریب هدایت
با سطح نسبتا زیاد رو به جنوب قرار میگیرد. [3] پنجرهای که به حرارتی( ( k بالا نیز داشته باشند تا حرارت اضافی اتاق سریعتر به
عنوان پنجره آفتابی استفاده میشود غالبا عمودی و رو به جنوب لایه های درونی آن برسد. میتوان از مخازن محتوی آب نیز به عنوان
است. میتوان از نورگیرهای سقفی نیز به عنوان پنجره آفتابی عنصر خازن گرما استفاده نمود. برای افزایش بازده عناصر خازن گرما
استفاده کرد. [6] بهتر است آنها رنگ تیره داشته باشند و سایر عناصر داخل فضا به