عنوان پایان‌نامه
بررسی نماهای خورشیدی جهت استفاده حداکثر از نور خورشید در فضای اداری
- رشته تحصیلی
- انرژی معماری
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58706
- تاریخ دفاع
- ۲۸ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- شایلان زارعی هروی
- استاد راهنما
- زهرا قیابکلو
- چکیده
- کاهش روز افزون اصلی ترین منبع تولید برق در کشور، یعنی سوخت های فسیلی، و افزایش آلودگی هوا ناشی از استفاده از این سوختها، نیاز به روشی برای کاهش استفاده از برق نیروگاه ها را آشکار می سازند. استفاده از نماهای خورشیدی در بناها یکی از روش های نوین در راستای این هدف می باشد. نماهای خورشیدی نماهایی هستند که از دو بخش فتوولتاییک و پنجره تشکیل شده اند و به این طریق تمام بخشهای آن، تامین کننده روشنایی فضا، به صورت طبیعی یا مصنوعی می باشد. با بزرگ شدن پنجره های این نما، تعداد ماژول های فتوولتاییک و در نتیجه میزان جریان الکتریسیته تولیدی کاهش می یابد و با افزایش تعداد ماژول های فتوولتاییک، میزان روشنایی طبیعی فضا کاهش می یابد. سیستم های نورپردازی طبیعی، که جهت افزایش عمق نفوذ نور به داخل فضاها به کار می روند، می توانند با تلفیق با این نماها، کاهش ابعاد پنجره ها را به حداقل ممکن میسر کنند. این رساله به بررسی نسبتهای مختلف بین این دو بخش، جهت طراحی نمای خورشیدی بهینه برای ساختمان های اداری پرداخته است تا در عین تامین نور مناسب برای اتاق های اداری در اقلیم تهران؛ نیاز به برق شبکه شهری، جهت روشنایی فضاها، از بین برود. در مرحله اول طاقچه نوری به عنوان سیستم نورپردازی طبیعی مورد انتخاب برای این نما، از لحاظ ابعاد، زوایا و ارتفاع قرارگیری بهینه مورد ارزیابی قرار گرفت. به این منظور شبیه سازی های کامپیوتری ساعتی، در روز 23ام نوامبر (که کمترین روشنایی عمومی در محیط خارج وجود دارد)، توسط نرم افزار رادیانس، و آنالیزهای سالیانه توسط نرم افزار دی سیم انجام گرفت. نتایج نشان دادند در حالتی که طاقچه نوری از دو بخش داخلی، با عرض 80 سانتی متر و عمود بر پنجره و خارجی با عرض 65 سانتی متر و با زاویه 14 درجه نسبت به خط عمود بر پنجره، تشکیل شده است و این دو بخش در ارتفاع 2 متر از سطح زمین قرار گرفته اند، عمق اتاق دارای بیشترین روشنایی است. در مرحله دوم، نمای خورشیدی در حالتی که طاقچه نوری ذکر شده، بر روی پنجره های آن قرار گرفته است، برای ارزیابی میزان تولید جریان الکتریسیته توسط فتوولتاییک ها و مقایسه آن با میزان برق مصرفی سیستم های روشنایی داخلی، توسط نرم افزار اکوتکت مورد آنالیز و شبیه سازی قرار گرفت. نتایج نشان دادند در صورت استفاده از سنسورهای حساس به نور برای روشن و خاموش کردن چراغ ها،
- Abstract
- The acceleration of decrease in main source of electricity production, fossil fuel, and increase in air pollution due to use of these fuel, reveals the need for a method that decrease the usage of electricity of power plants. Solar façade are one of the new methods used for this purpose. The solar façade are the façade that consists of two photovoltaic and window part, and so all parts of it provide natural or artificial light for the space. A bigger window will reduce the PV module numbers, thus the electricity production; and more PV modules causes decrease in day lighting of the space. Daylighting systems that are used to increase penetration depth of the light, can be integrated to the solar façade, and so make it possible to use the minimum conceivable size of windows. This thesis investigates different ratio of these parts, in order to design the optimum solar façade for office buildings to provide best lighting for office rooms in the Tehran climate, and also decrease the need of urban network electricity to illuminate the spaces. At first we assessed the optimum size, degree and height of the lightshelf, as the daylighting system chosen for this façade. Accordingly hourly simulations are done by Radiance software in the 23d of November (the day with least general outside illumination during the year) and yearly simulations are done by Daysim software. The results show that, the illumination of the back part of the room is highest when the lightshelf is in the height of 2 meter and consists of 61cm depth inside part and 75cm depth, 14 degree slope outside part. In the second stage, the electricity production of Pv modules of the solar façade integrated with the optimum lightshelf, is analyzed and comprised with the electrical use of lighting systems of the room. The Ecotect software is used for this stage.The results show that if we use photosensors to dim the lights, the optimum ratio of PV to windows for this façade used in Tehran, will be 1 to 3.
