عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی پوسته ی ساختمانی عایق بندی شده در برابر هدایت حرارتی با هدف بهره مندی از انرژی تابشی خورشید
- رشته تحصیلی
- انرژی معماری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65064
- تاریخ دفاع
- ۲۱ بهمن ۱۳۹۲
- دانشجو
- احمد عسکری انارکی
- استاد راهنما
- شاهین حیدری
- چکیده
- از جداره‌ی ساختمان به عنوان مرز فضای داخل با محیط پیرامون، انتظار می رود با جلوگیری از اتلاف انرژی، کنترل عوامل بیرونی و استفاده بهینه از پتانسیل های محیط، ضمن کمک به تامین آسایش بهره‌برداران، از مصرف انرژی در سیستم های تهویه مطبوع و تامین روشنایی، که سهم مهمی در مصرف انرژی در بخش ساختمان دارند، بکاهد و در حالت آرمانی، نقش قابل اعتنایی در تامین انرژی ایفا کند. اهمیت این امر، به ویژه، زمانی بیشتر مشخص می شود که با گسترش بلندمرتبه سازی در شهرهای بزرگ و کاهش نسبت سطوح افقی نظیر بام به زیر بنای ساختمان، بهره مندی از انرژی خورشیدی به روش‌های متعارف نظیر گردآورنده های خورشیدی دچار محدودیت می شود،. این در حالیست که وجوه عمودی، تناسب بهتری با سطح زیر بنای ساختمان و به تبع آن، با نیاز های انرژی ساختمان دارند. موضوع این پژوهش، همگرا نمودن مقاومت حرارتی جداره و استفاده از تابش خورشید بر روی آن است.در این راستا، ابتدا روش های مختلف گردآوری و مهار انرژی خورشیدی بررسی شد. برای جلوگیری از بازتاب تابش خورشید از سطح نما-ناشی از اختلاف زیاد زاویه در تابستان-استفاده از گردآورنده‌های لوله‌ای تحت خلأ به صورت افقی پیشنهاد شد. برای سهولت تعمیر و نگه داری، فناوری لوله‌ی گرمایی انتخاب شد تا انتقال حرارت از گردآورنده به سیستم جمع آوری انرژی بدون انتقال سیال و به صورت خشک صورت پذیرد. استفاده از گردآورنده‌های لوله ای، امکان عبور نور روز و ارتباط بصری را نیز، از جداره فراهم می نماید. لذا، استفاده از یک عایق شفاف برای این جداره در نظر گرفته شد.در نهایت، با ترکیب گردآورنده‌ی لوله ای و عایق شفاف، خلأ درون گردآورنده‌ی لوله ای، به عنوان عایقی شفاف برای جداره تعریف شد. حاصل پژوهش، جداره ایست که ضمن مقاومت حرارتی بسیار خوب، امکان استحصال انرژی خورشیدی را در تمام طول سال برای مصارف تهویه مطبوع (سرمایش جذبی و گرمایش) و آب گرم مصرفی فراهم می نماید. این جداره ضمن تامین دید و منظر، نور روز را به صورت کنترل شده، یکنواخت و بدون ایجاد مزاحمت بصری، از خود عبور می دهد و در تابستان سایه اندازی کامل دارد. همه‌ی این موارد، در نرم افزار های معتبر مربوطه، شبیه سازی واز نظر کمی و کیفی ارزیابی و بهینه‌یابی شد و مورد تاییدقرار گرفت.
- Abstract
- As a border between interior space and environment, it is expected from building envelope to mitigate unwanted energy dissipations, protect occupants from severe weather conditions. At the same time, it should provide the occupants’ comfort using environmental potentials, and ideally it may take part in fulfilling energy demands. The importance of energy harvesting in building envelops is more recognized in metropolises in which the growth of high-rise buildings causes a decrease in the ratio of exposed horizontal surfaces such as roofs or yards to the area of floors. But, on the height of building and demand for energy increases, the area of vertical surfaces such as facades, increases. Insulating stops the wall from transferring solar energy. This research aims to make a convergence between thermal insulation and solar energy collection. To achieve this, different methods of solar energy collection was reviewed. Due to the large angle between the sun’s altitude and the normal vector of southern façade, especially in summer days, most of solar radiation reflects from the cover glass of flat collectors. Non-glazed collectors, because of large amount of heat loss, have a low efficiency. Tubular evacuated solar collectors, if installed horizontally on southern façade, represent a circular section which is always perpendicular to the rays of sun, with any altitude. So, solar reflection from glass cover of the collector, will no longer depend on the sun’s vertical position in the sky in different seasons. Also, the relative vacuum -made possible according to tubular form- decreases heat loss to a minimum. According to these two reasons, this type results in an appropriate performance, which enables the envelope to provide a part of heating load and indirectly, cooling loads by supplying an absorption/adsorption chiller or a desiccant cooling machine. The concept of proposed system is a combination between the idea of tubular evacuated solar collector and vacuum tra
