عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی عددی گرمایش خورشیدی و سرمایش ترکیب شده در یک ساختمان صفر انرژی
- رشته تحصیلی
- مهندسی انرژیهای جدید پذیر
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65118;کتابخانه دانشکده علوم و فنون نوین شماره ثبت: 137
- تاریخ دفاع
- ۲۲ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محمد صامتی
- استاد راهنما
- علی بخش کسائیان
- چکیده
- در حالی که از انرژی خورشیدی می¬توان برای گرمایش غیر فعّال در ساختمان استفاده کرد، سرمایش غیرفعّال ساختمان، به طور موثّرتری با استفاده از منابع گرمایی محیطی دما¬پایین قابل حصول است. در این مطالعه، یک کد متلب ارایه شده تا مدلی سرمایش و گرمایش ترکیب شده برای فضای یک ساختمان کوچک را ارایه و شبیه¬سازی کند. از این مدل می¬توان در شرایط آب و هوایی مختلف استفاده نمود. سامانه ترکیبی از یک زیرسامانه عایق/شیشه و یک زیرسامانه ذخیره¬ساز گرما تشکیل شده است. ساختمان، به صورت غیر فعّال و با جابه¬جایی آزاد از سطوح زیرسامانه ذخیره¬ساز گرم و سرد می¬شود به گونه¬ای که گرمایش (شارژ) تانک ذخیره¬ساز با استفاده از تابش خورشیدی و سرمایش آن با استفاده از تابش آسمان شب به عنوان منبع گرمایی دماپایین است. با استفاده از سامانه فوق و با بهره¬گیری از گرمایش و سرمایش کمکی، دمای اتاق در بازه¬ی آسایش قرار خواهد گرفت. شبیه¬سازی انجام می¬گیرد تا کسر خورشیدی ماهانه و سالیانه، بار گرمایشی مورد نیاز و بار گرمایشی کمکی به همراه دریافت ناخواسته گرما در دوره گرمایش به دست آید. هم¬چنین کسر سرمایش تابشی، بار سرمایشی مورد نیاز و بار سرمایشی کمکی در دوره سرمایش محاسبه می شود. مقدار کمینه برای ضریب جذب لایه شفّاف یافته می شود تا از دریافت گرمای ناخواسته خودداری گردد. حساسیّت پارامترها برای مواد و مشخّصات طرّاحی مرتبط با سامانه ترکیبی ارزیابی شده است. هم چنین، نتایج شبیه سازی برای نمایه های دمای اتاق، دمای تانک ذخیره ساز و ضرایب رسانایی شبکه مقاومتی ارایه شده اند. کلمات کلیدی: گرمایش و سرمایش ترکیب شده، شبیه سازی انرژی در ساختمان، ذخیره سازی انرژی، سامانه های غیرفعّال
- Abstract
- While solar energy can be utilized for passive space heating, passive space cooling may be more effectively achieved by lower temperature ambient thermal sources. In this study, a MATLAB code is developed to model and simulate combined space heating and radiant cooling of a small building. The proposed system can be used for different climates. The combined system consists of the glazing/transparent insulation subsystem and the thermal storage subsystem. The space is passively heated and cooled by means of natural convection from the surfaces of the storage subsystem where the storage tank is heated by solar radiation and cooled by night-sky radiation as a low-temperature thermal source. Using the aforementioned system and the auxiliary heating/cooling, the room temperature can be kept in the defined comfort range. The simulation is carried out to find the monthly and annual solar fraction, required heating load, auxiliary heating load along with the unwanted heat gain during heating periods. Also, the radiant cooling fraction, required cooling load and auxiliary cooling load during cooling periods are obtained. The optimum value for transparent layer absorptivity was found to avoid unwanted heat gain. Parametric sensitivity was evaluated for material and design features related to the combined system. Simulation results for temperature profiles of the room and storage tank are also illustrated. Keywords: Combined heating and cooling; Building simulation; Passive; Thermal storage
