عنوان پایان‌نامه
مدلسازی عددی و مطالعه ی تاثیر شیشه های هوشمند بر مصرف انرژی ساختمان
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک - تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77318;کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 1204;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77318;کتابخانه پردیس البرز شماره ثبت: 1204
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- مریم سادات میرنقی
- استاد راهنما
- محمدعلی اخوان بهابادی, بهرنگ سجادی
- چکیده
- امروزه همه‌ی جوامع سعی بر پیدا کردن راهکارهایی اساسی و کم هزینه برای بهینه سازی واحدهای مصرف کننده و کاهش مصرف انرژی هستند. از آنجایی که حدود ??? از انرژی در هر کشور صرف بخش ساختمانی می‌شود با ارائه‌ی راه‌حل‌های هوشمندانه و نوین در این حوزه، می‌توان کمک بزرگی به کاهش میزان مصرف انرژی کرد. یکی از بهترین، کم هزینه ترین و مهم‌ترین پارامترهایی که متاسفانه در سالیان اخیر توسط سازندگان خیلی به آن کم توجهی شده است، پارامتر های معماری تاثیر گذار بر مصرف انرژی و همچنین انتخاب مصالحی بوده است که که علاوه بر استحکام، می‌بایست ویژگی های لازم برای جلوگیری از انتقال حرارت اضافی با سایر محیط ها را داشته باشند. در این پایان نامه به بررسی و مدلسازی شیشه‌های هوشمند ترموکرومیک و الکتروکرومیک در اتاقی از یک ساختمان با استفاده از کوپل نرم افزار انرژی پلاس و متلب بوسیله‌ی بهینه سازی با الگوریتم ژنتیک با رویکرد چند هدفه و تک هدفه برای اقلیم های مختلف در ایران پرداخته شد، همچنین نتایج حاصل از بهینه سازی چندهدفه حاکی از آن بود که انرژی مصرفی سالانه سرمایشی برای نوع الکتروکرومیک برای اقلیم سرد ?/??? افزایش و برای سایر اقلیم ها از ??/?تا ??/?? درصد کاهش داشتند و نیز نوع ترموکرومیک از ??/?? تا ?/?? درصد با کاهش روبه‌رو بود. انرژی مصرفی روشنایی برای نوع الکتروکرومیک از ?/? تا ??/??درصد و برای نوع ترموکرومیک از ??/? تا ??/?? درصد کاهش داشتند. این درحالیست که انرژی مصرفی گرمایشی برای نوع الکتروکرومیک و ترموکرومیک در اقلیم گرم و مرطوب صفر باقی مانده، اما دارای کاهش ??/? تا ??/?? درصدی در نوع الکتروکرومیک و ??/?? تا ??/?? درصدی ترموکرومیک در سه اقلیم دیگر به نسبت مقدار اولیه شده است. و این بدان معناست که شرایط آب و هوایی و مشخصه‌های معماری ساختمان تأثیر چشمگیری بر عملکرد انرژی ساختمان دارد.
- Abstract
- Nowadays, all societies try to find a basic and low-cost solution to optimize energy consumption and to reduce usage of energy resources. Since, about 40% of the energy is consumed by the construction sector, the provision of intelligent and innovative solutions in this subject could be a big help to reduce energy consumption One of the best low cost and most important parameters, that unfortunately in recent years has been largely ignored by builders, is architectural design consideration which influencing energy consumption and the materials selection. Every material that is used in buildings, in addition to strength and quality parameters, should have the necessary features to prevent excessive heat transfer with nearby environments. In this research, architectural sustainability potential of buildings in four various climates, a simple room with a smart window (three types of Thermochromic and five types of Electrochromic) had been modeled by EnergyPlus. The best amount of architectural parameters had been found by coupling this model with MATLAB and using Genetic Algorithms. In the optimization section, mono–criterion and multi–criteria optimization analysis of the total annual heating, cooling and lighting electricity are examined with the aim of understanding the interactions between three objectives to obtain the minimum annual energy cost. The achieved optimal solutions from the multi–objective optimization process which formed Pareto frontiers are reported. Finally the results of the mono–criteria and multi–criteria optimization problems were compared with the initial building model. The optimization results shows that for an Electrochromic model, the annual cooling consumption for the cool regions may increase up to 58.1%, However it possibly decrease 0.33 to 88.27% for other regions. And for the Thermochromics model a 10.71 to 38.5% decrease will be expected. Also lighting electricity may be reduced for Electrochromic and Thermochromics models for about 6.4 to 13.55% and 7.26 to 12.19%, respectively. In addition the annual heating electricity approximately has no impact on hot and wet climates, while decreased about 8.11 to 52.11% for Electrochromic and 7.26 to 12.19% for Thermochromics in comparison with the basic model for other various climate zones of Iran. To conclude, the architectural design parameters of building and different weather conditions have a significant role on estimating building energy consumption. So building performance can be highly increase by choosing the best architectural design parameters for each climate.
