در 100 سال اخیر، افزایش مصرف سوختهای فسیلی منجر به بالاتر رفتن غلظت اتمسفری دی اکسید کربن تا %30شده است تا آنجا که 42 % از انرژی مورد نیاز، از سوختها ی فسیلی) نفت و گاز و(… تأمین میشود و پیش بینی شده است تا سال 2010 میلادی، آسیا به بزرگترین مصرف کننده انرژی در دنیا تبدیل خواهد شد. در کشور ما نیز%38 سوخت مصرفی به ساختمانها اختصاص داده شده که در کنار هزینه های بالای آن برای مصرف کننده، با خطر روبه اتمام بودن منابع و آلودگی محیط زیست همراه است که این مهم استفاده از سرچشمه های تجدیدپذیر انرژی را واجب میگرداند.
از آنجا که این انرژیهای تجدیدپذیر منجر به تولید مقادیر بسیار بسیار ناچیزی و در برخی موارد هیچ نوع از گازهای گلخانه ای میگردند؛ لذا یکی از سوختهایی که به زودی در دنیا رتبه اول مصرف را به خود اختصاص میدهد، انرژی الکتریکی سبز خورشیدی میباشد. جالب است که بدانیم مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید در هر 15 دقیقه،برابر با مقدار انرژی مصرفی تمام کشورهاست.
با این تفاسیر امروزه مشاهده میشود که ژاپن با تولیدبیش از 45 درصد انرژی خورشیدی در سطح بین المللی، بیشترین مقدار سلولهای خورشیدی نصب شده را بر حسب تعداد افراد کشور خود دارا است. همچنین بعد از ژاپن، کشورهای اروپایی و ایالات متحده امریکا نیز قابل ملاحظه ترین بازارهای بهره بری از انرژی سبز را تحت پوشش داشته و اهمیت آن به حدی رسیده است که کشور آلمان بخشی از مالیات دریافتی از مردم خود را صرف سرمایه گذاری در این زمینه می نماید. در این مقاله نیز سعی شده است که با معرفی عملکرد سیستمهای وابسته به انرژی خورشیدی و بررسی موقعیت فنی– اقتصادی چیلرهای جذبی( بعنوان سیستم تهویه مطبوع ساختمان ) و نحوه عملکرد پانلهای هوشمند خورشیدی در طراحی و معماری مناسب ساختمانها، بر این نکته تأکید شود که با واقع بودن ایران بر روی کمربند زرد کره زمین و با تکیه بر این واقعیت که میزان کل انرژی خورشیدی که به کشور می تابد،
بیش از 3000 برابر انرژی مورد نیاز آن است و میزان دریافت آفتاب سالانه در ایران، حدود 1000 برابر تمامی مصرف وصادرات سالانه انرژی کشور می باشد. لذا با طراحی بهینه سیستم های خورشیدی ،بجای اختصاص یارانه به سوختهای فناپذیر فسیلی میتوان با اقدام به ساخت سیستمهای گرمایشو سرمایش خورشیدی در ساختمانها و
نیز احداث نیروگاههای انرژی خورشیدی در صنعت، ضمن صرفه جویی در مصرف سوخت و توسعۀ صنعت ملی انرژی خورشیدی و ایجاد شغلهایی با تکنولوژی برتر، از آسیب جدی بر محیط زیست نیز خودداری بعمل آورد.
واژه های کلیدی : انرژی سبز، معماری،سازه، پانل هوشمند، چیلر جذبی
بحران انرژی و پایان پذیری منابع فسیلی بهمراه آلودگی محیط زیست از جمله عوامل محرک بشر به منظور دست یابی بر سرچشمه های انرژی فناناپذیری چون خورشید و باد و … می باشد که در عرض دهه گذشته اهمیت بیشتری یافته است .به گونه ایکه در طی 5 سال اخیر ، کشورهای ژاپن و آلمان با گسترش بهره بری مناسب از انرژی
خورشیدی بالاخص در نواحی مسکونی شهری ، اقدام به سرمایه گذاری نموده اند .
خوشبختانه کشور ما ایران ، بر روی کمربند زرد زمین که بیشترین میزان دریافت نور خورشید را در طول روز در ماههای مختلف سال دارد واقع شده است که با استفاده از این نوع انرژی در ایران میتوان تا دورترین نقاط کشور را تحت پوشش قرار داد .از سوی دیگر کشور ما حدوداً 30 % مصرف انرژی کل در بخش صنعتی و 40 % نیز بخش خانگی و تجاری به خود اختصاص داده است که در کنار محدودیت منابع انرژی ، ضرورت استفاده بهینه از ذخایر کشورمان را بیش از پیش مطرح می کند .لذا آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع خورشیدی دارای مزایای بسیاری در صرفه جویی
مصرف سوخت ساختمان می باشد و از آنجا که این سیستم ها دارای ویژگیهای فنی و اقتصادی خاص خود بوده ، دراین مقاله سعی می شود با بررسی فنی چیلرهای جذبی خورشیدی و طراحی و عملکرد پانلهای خورشیدی هوشمند براین مهم تأکید شود که به جای اختصاص یارانه به انرژی های تجدید ناپذیر، با کمک به ساخت سیستم های گرمایش و سرمایش خورشیدی در ساختمانها ضمن صرفه جویی در مصرف سوخت و اقتصادی بودن آن ، موجب کاهش صدمه به محیط زیست نیز می شویم.
انرژی الکتریکی سبز: -2 انرژی خورشید ی - بهره گیری از انرژی خورشیدی برای تأمین نیازهای انرژی در جهان تنها راه جلوگیری از نابودی محیط زیست می باشد .انرژی خورشیدی علاوه بر تأمین آب گرم مصرفی ساختمان و گرمایش محیط های مسکونی در زمستان ، قابلیت انجام تهویه مطبوع در تابستان را دارا می باشد که استفاده از این مزیت امکان صرفه جویی چشمگیری در مصرف انرژی فسیلی و حفظ محیط زیست را در بر دارد و درآینده می تواند جایگزین سایر انرژی ها شود .از این لحاظ فقط در سال 2003 ، استفاده از انرژی خورشیدی 15 % در جهان افزایش داشته است .
شایان ذکر است که کل انرژی خورشیدی که به سرزمین ایران می تابد بیش از 3000 برابر انرژی مورد نیاز کشور ماست . دریافتی آفتاب کشورمان سالانه حدوداً 1000 برابر تمامی مصرف و صادرات سالانه انرژی آن می باشد که برای طراحی بهینه سیستم های نوین خورشیدی نیاز به مطالعات فنی – اقتصادی بیشتری دارد . از این حیث در این مقاله سعی می شود این سیستم های مختلف تهویه مطبوع خورشیدی به قرار زیر معرفی گردد.
-3 آشنایی با چیلرهای جذبی خورشیدی :
در سال 1860 م نخستین دستگاه جذبی با ایده تولید سرما توسط مخترع فرانسوی (فردیناندکرری) با استفاده از میل ترکیبی زوج سیال آب و آمونیاک اختراع گردید ،تا آنجا که در سال 1939 اولین چیلر جذبی ساخته شد.
امروزه چیلرهای جذبی توسط شرکتهای مختلف داخلی و خارجی تولید می شود ) در ژاپن ، چین ، هند ، امریکا و …. (
سیستم تهویه مطبوع با ظرفیت 20 تن برودتی مجهز به « ساکرومنتو کالیفرنیا » بطور نمونه در ساختمان تجاری می باشد . در ایالت متحده امریکا ، سیستم های متنوع تهویه مطبوع (ICPC) کلکتورهای سهمی ترکیبی مجتمع خورشیدی بسیاری نیز در دست ساخت است .
ظرفیت برودتی چیلر 50 تن با سطح شبکه 415 متر مربع می باشد (Toyama) کشور ژاپن در بیمارستان تویاما
2) جدیداً از چیلرهای جذبی دو اثره E:Double Effect (solargenix) . بهمراه گرداورنده شرکت سولارجنیکس (ICPC:Integrated Compand Parabolic Collectors) لوله خلاء متمرکز کننده سهموی ترکیبی مجتمع جدیداً استفاده کرده است . مزیت مهم این متد نوین در افزایش راندمان تبدیل انرژی خورشیدی برای سرمایش (1E:Single ساختمان تا 60 % می باشد که 4 مرتبه از سیستم های حرارتی خورشیدی معمول با چیلرهای اثر منفرد بهتر می باشد . Effect)
معرفی چند سیستم جذبی و حرارتی :
است که دارای (Absorption chillers) یکی از سیستم های چیلرهای جذبی خورشیدی از نوع جاذب مایع 5 قابل دسترسی Mw تا حداکثر kw سیکل بسته مبرد می باشد و برای تولید آب سرد استفاده می شود و با توان 35بوده و مبرد و جاذب سیکل تبرید به ترتیب آب و محلول لیتیم برماید و یا آمونیاک و آب می باشد می باشد 75. / 0 و برای دو مرحله از 1 تا 2 / 0 تا 6 / که در یک مرحله (cop) این سیستم دارای ضریب عملکردی در 2 مرحله بوده است ؛این C در یک مرحله و از 140 تا 180 C دمای لازم گرمایش ژنراتور چیلر از 75 تا 110می باشد. (Vacum Tube Collectors) تکنولوژی خورشیدی لازم گرداورنده های لوله خلاء چیلرهای جذبی خورشیدی از نوع جاذب جامد نیز دارای سیکل بسته مبرد می باشد و برای تولید آب سرد استفاده می شود که مبرد و جاذب جامد تبدیل نیز به ترتیب آب و سیلیکاژل و یا آمونیاک و نمک می باشد . تکنولوژی در 0/7 تا (COP) 430 موجود و در عمل با ضریب عملکردی kw 50 تا kw بازار این ماشین های حرارتی از ظرفیت است و تکنو لوژی خورشیدی لازم گردآورنده های لوله خلا می باشد . C 0/3 و با دمایی در محدوده 90 تا 60سیکل » به دو گروه فرایند (Thermomechanical Systems) سیستم مکانیکی – حرارتی در ساختمان نیز
تقسیم می شود و سپس بوسیله یک چیلر تراکمی تهویه مطبوع « سیکل افشانک بخار » و « رانکین – تراکمی ساختمان تأمین می شود . قابل ذکر است که این دو سیستم نیاز به تأمین بخار با دمای بالا و در نتیجه استفاده از گردآورنده های سهموی دارند .
-4 بررسی اقتصادی چیلرهای جذبی خورشیدی :
طی تحقیقات فنی – اقتصادی در مناطق گرم و مرطوب کشور ، ارزانترین سیستم در تمامی گزینه ها و بدون استثناء سیستم جذبی و گرانترین آن کولر گازی می باشد و سیستم تراکمی در حد فاصل آن دو قرار دارد . در جدول زیر در سطح کلان اقتصادی کشور، سیستم های چیلرهای جذبی خورشیدی در طی حدود 5 سال بدون گرفتن تورم سالیانه، سرمایه گذاری اولیه خود را برگشت می دهند.
شامل 65 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله معرفی عملکرد چیلر جذبی و پانل هوشمند خورشیدی در صنعت ساختمان
