سیستم های ترکیبی خورشیدی راه حلی نوین برای گرمایش در ساختمان ها

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده محیط زیست و انرژی ، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی

2 استادیار دانشکده محیط زیست و انرژی ، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی

3 کارشناس ارشد مهندسی انرژی ، واحد علوم و تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی *(مسئول مکاتبات)

چکیده

از میان کاربردهای حرارتی انرژی خورشیدی، سیستم های ترکیبی خورشیدی،  به لحاظ فن آوری و اقتصادی در مقایسه با سایر کاربردهای حرارتی انرژی خورشیدی در جهان بیشتر مورد توجه قرار گرفته است. دلیل ارجحیت این سیستم ها در تامین آب گرم و گرمایش خورشیدی نیاز به سطح دمای متوسط بوده که این دما با استفاده از کلکتور صفحه تخت و با هزینه کمتر نسبت به سایر کلکتورها تامین می شود. در این مقاله، ابتدا بارهای حرارتی یک آپارتمان مسکونی (در دوحالت با مصالح متداول و با رعایت مبحث 19 مقررات ملی ساختمان) در دو شهر همدان و کرج محاسبه شده است. در مرحله بعدی میزان انرژی حرارتی که با استفاده از سیستم ترکیبی خورشیدی و پنجره ها قابل تامین می باشد محاسبه گردیده است. سپس مطابق با نیاز انرژی ساختمان و بررسی منحنی هزینه- بازده سیستم ترکیبی خورشیدی، تعداد گردآورنده های تخت خورشیدی محاسبه شده و با توجه به تاثیر سایه ردیف کلکتورها بر یکدیگر و محدودیت فضای پشت بام، یک سیستم هیبرید (خورشیدی - فسیلی) پیشنهاد شده است. با توجه به نتایج به دست آمده میزان متوسط انرژی خورشیدی قابل بهره برداری در حالت های مختلف از 15 تا 45% در ماه های سرد سال تغییر می کند. با توجه به صرفه جویی سالیانه در مصرف سوخت و نیز کاهش هزینه های اجتماعی در منطقه سردسیر با استفاده از سیستم ترکیبی خورشیدی و با در نظر گرفتن قیمت جهانی سوخت، سالانه حدود 43 میلیون ریال در هزینه سوخت صرفه جویی می شود که رقم قابل توجهی است و موجب می شود تا هزینه سرمایه گذاری اولیه نسبتاً زیاد این سیستم در مدت زمان کمتر از دو سال جایگزین گردد. به همین ترتیب در منطقه معتدل سالانه حدود 10 میلیون ریال در هزینه سوخت صرفه جویی می شود که موجب بازگشت هزینه سرمایه گذاری اولیه این سیستم در مدت زمان چهار سال می گردد.

کلیدواژه‌ها