13769

13769

مطالعه عددي اثر انرژي باد و خورشيد بر كاهش مصرف انرژي حرارتي و برودتي در ساختمان

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

شهريورماه 1393

شهريورماه 1393

دكتر شهرام درخشان هوره

چكيده استفاده بهينه از منابع انرژي تجديدپذير نظير انرژي باد و خورشيد از جمله موضوعاتي است كه امروزه مورد توجه علاقه‌مندان بسياري قرار گرفته است. تهويه طبيعي صورت گرفته توسط انرژي باد و همچنين استفاده از خورشيد در تأمين بخشي از انرژي مورد نياز ساختمان از جمله كاربردهايي هستند كه تلاش‌هايي در زمينه استفاده بهينه از اين منابع صورت گرفته است. در اين پايان‌نامه به بررسي عددي تأثير استفاده از انرژي باد و خورشيد در كاهش مصرف حرارتي و برودتي ساختمان پرداخته شده است. يك مدل نمونه در موقعيت جغرافيايي تهران به عنوان هندسه اصلي در نظر گرفته شده كه بررسي‌هاي صورت گرفته مربوط به شرايط تابستاني و زمستاني اين شهر مي‌باشد. به منظور بررسي صحت روش اعمال شده، برخي نتايج بدست آمده با نتايج تجربي و عددي مربوط به هندسه مشابه، مقايسه و اعتبارسنجي گرديده است. حل جريان در شرايط دائم و با استفاده از دسته معادلات RANS در حالت سه بعدي انجام مي‌گردد. به منظور مدل‌سازي آشفتگي، مدل آشفتگي SST و براي شبيه‌سازي اثر انرژي خورشيد بر ساختمان از مدل بار خورشيدي استفاده شده است. استفاده از انرژي خورشيد همراه با انرژي باد در تحليل‌ مدل‌ها، موضوعي است كه در مراجع بررسي شده به آن پرداخته نشده است. تغيير مكان و ابعاد پنجره‌هاي نصب شده در ديواره‌ها يكي از موضوعاتي است كه در استفاده بهتر از منابع انرژي باد و خورشيد مؤثر است. پس از تحليل‌هاي انجام شده بهترين مدل انتخاب مي‌گردد كه كمترين ميزان مصرف انرژي را براي ايجاد حرارت و برودت نياز داشته باشد. بررسي نتايج نشان مي‌دهد كه در شرايط تابستاني در حالت باز بودن پنجره، استفاده از پنجره مربع شكل در قسمت مياني ديواره و در شرايط زمستاني در حالت بسته بودن پنجره استفاده از پنجره‌هاي مربع و مستطيل شكل در نيمه بالايي ديواره بهترين طرح مي‌باشند. واژه‌هاي كليدي: مطالعه عددي، كاهش مصرف انرژي، تهويه طبيعي، تهويه عرضي، انرژي باد، انرژي خورشيد.