22667

طراحي، شبيه‌سازي و بهينه‌سازي سيستم‌هاي خورشيدي جهت تأمين انرژي‌هاي مصرفي ساختمان

كارشناسي ارشد

سيستم انرژي و محيط زيست

1399

1399/3/13

دكتر روح الله احمدي

فناوري نوين

در طراحي ساختمان سبز با مصرف انرژي صفر، با توجه به ميزان مصرف ساليانه انرژي ساختمان، منبع توليد انرژي پاك مانند سيستم مناسب استفاده از نور خورشيد يا باد و بدون آلودگي‌هاي سوخت‌هاي فسيلي ديده مي‌شود. در اين پايان‌نامه مراحل طراحي ساختمان سبز با مساحت 98m^2 و هزينه مصرف انرژي صفر، ساختماني فرضي با مختصات و مشخصات شهر تهران در نظر گرفته‌شده است. موارد تأثيرگذار در ميزان بار حرارتي با توجه به درجه اهميت شناسايي‌شده و در طراحي ساختمان لحاظ مي‌گردد. مواردي از قبيل ابعاد پلان ساختمان، مصالح و عايق بكار رفته در جداره‌ها، پنجره‌ها، سايه بان و ميزان هواي تازه بررسي‌شده‌اند. در اين پروژه از چهار سناريو مختلف از نظر تهويه ساختمان استفاده‌شده است. سناريو اول سيستم كولرآبي جهت سرمايش و پكيج گازي جهت گرمايش در نظر گرفته‌شده و سناريو دوم سيستم اسپليت جهت سرمايش و گرمايش كه بخشي از انرژي‌هاي موردنياز ساختمان از پنل فتوولتاييك و كلكتور سهموي خطي و كلكتور صفحه تخت تأمين مي‌گردد؛ و سناريوهاي مختلف ازلحاظ اقتصادي و منبع تامين برق مصرفي ساختمان باهم مقايسه شده است. دوروش براي تامين برق مصرفي ساختمان در نظر گرفته شده،روش اول فروش كل برق توليدي پنل ها به شبكه و خريد برق مصرفي ساختمان از شبكه،روش دوم فروش مازاد برق مصرفي به شبكه و استفاده از باتري جهت تامين مابقي برق مورد نياز ساختمان ، در اين پروژه سعي شده ساختماني با هزينه‌ي انرژي ساليانه صفر طراحي شود. اين فرآيند براي ميزان تعرفه‌هاي خريد برق توسط وزارت نيرو ابلاغ گرديده محاسبه‌شده و ميزان درآمد ماهانه و ساليانه ساختمان به‌دست‌آمده است. در ادامه مقدار و هزينه تجهيزات صفحات خورشيدي تأمين برق و همچنين آبگرمكن خورشيدي محاسبه مي‌گردد. نهايتاً در شرايط تحقيق حاضر در سناريوي فروش كل برق توليدي به شبكه و استفاده از سيستم‌هاي كولرآبي و پكيج گازي سريع‌ترين بازگشت سرمايه را با تقريباً 5 سال خواهيم داشت؛ و در سناريوي دوم استفاده از سيستم‌هاي اسپليت جهت تهويه و استفاده از پنل و باطري جهت تامين برق مصرفي ساختمان ديرترين بازگشت سرمايه قريب به 86 سال مي باشد.

1399/04/22

Design, simulation and optimization of solar systems to supply building energy consumption

6/3/2021 12:00:00 AM

In the design of a green building with zero energy consumption, according to the annual energy consumption of the building, the source of clean energy production, such as a suitable system for using sunlight or wind, without fossil fuel pollution, can be seen. In this dissertation, the stages of designing a green building with an area of ​​2.98m and a cost of zero energy consumption, a hypothetical building with the characteristics and specifications of Tehran has been considered. The factors influencing the amount of heat load are identified according to the degree of importance and are considered in the design of the building. Items such as the dimensions of the building plan, materials and insulation used in the walls, windows, awnings and the amount of fresh air were examined. In this project, four different scenarios have been used in terms of building ventilation. The first scenario is the cooling water system for cooling and the gas package for heating and the second scenario is the split system for cooling and heating, which is part of the building's energy needs from the photovoltaic panel and the linear share collector and flat panel collector; And the different scenarios have been compared in terms of economy and source of electricity consumption of the building. Douroush is intended to supply electricity to the building, the first method is to sell all the electricity produced by the panels to the network and buy the electricity consumed by the building from the network, the second method is to sell the surplus electricity consumed by the network and use the battery to supply the rest of the building. The project seeks to design a building with zero annual energy costs. This process has been calculated by the Ministry of Energy for the amount of electricity purchase tariffs and the monthly and annual income of the building has been obtained. In the following, the amount and cost of solar power equipment equipment as well as solar water heater are calculated. Finally, in the current research scenario, we will have the fastest return on investment with almost 5 years in the scenario of total sales of electricity generated to the network and the use of air conditioning systems and gas package; And in the second scenario, the use of split systems for ventilation and the use of panels and batteries to supply electricity to the building is the latest return on investment of nearly 86 years.