ارائهی طرح برای ساختمانهای دارای پنل خورشیدی با کسب زوایای بهینهی ماههای مختلف سال جهت افزایش میزان تولید برق
محورهای موضوعی : مدیریت محیط زیست
پریا شفیع پوریوردشاهی
1
(عضو هیئت علمی، گروه معماری و شهرسازی، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران.* (مسوول مکاتبات))
حسین سلیمانی
2
(استادیار گروه مهندسی برق، دانشگاه فنی حرفه ای، تهران، ایران.)
مهدی سلیمانی قره گل
3
(عضو هیئت علمی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایرانن)
کلید واژه: ساختمان, زاویهی بهینه, بازدهی, پنلهای خورشیدی, معماری,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: امروزه طراحی، معماری و زیباسازی شهری توسط پنل های خورشیدی برای جذب انرژی پاک که منجر به کاهش گازهای گلخانه ای و آلودگی های زیست محیطی می شود، مورد توجه معماران و مهندسان قرار گرفته است. در این مقاله با توجه به اهمیت موضوع، طرحی برای بدست آوردن بهینه ترین زاویه پنل ها برای کسب بیشترین بازدهی ارائه می گردد تا با بررسی زوایای مختلف قرارگیری پنل ها به سمت خورشید در اجزای مختلف ساختمان، بیشترین بازدهی ممکن به دست بیاید.روش بررسی: پژوهش حاضر از نظر هدف کاربردی و دارای رویکرد کمی است. در این مقاله، یک نیروگاه 2 کیلووات جدا از شبکه توزیع برق، واقع در منطقه ی آلمان آباد شهر ارومیه انتخاب گردیده که با وارد کردن مشخصات آن در نرم افزار PVsyst و انجام شبیه سازی، اطلاعات مربوط به انرژی تولیدی برای تمامی ماه ها با زوایای مختلف قرارگیری پنل ها مورد بررسی قرار گرفته است. سپس مقایسه ای بین میزان بازدهی به دست آمده از نرم افزار و سیستم اجراشده با در نظر گرفتن زوایای بهینه انجام و راهکار طراحی معماری ارائه می گردد.یافته ها: نتایج نشان می دهد که نصب پنل های خورشیدی در قسمت های مختلف بنا با زوایای بهینه، بیشترین بازدهی را در تمامی ماه ها ایجاد می کند. مقایسه ی میزان بازدهی محاسبه شده در زوایای بهینه ی استخراج شده از نرم افزار و میزان بازدهی عملی در نیروگاه توزیع برق نمونه نشان می دهد که انرژی تولیدی در هر دو حالت اختلاف ناچیزی با هم دارند که نشان از تصدیق شبیه سازی ها دارد.بحث و نتیجه گیری: در صورتی که پنل های خورشیدی در بهینه ترین زاویه ی ممکن در هر ماه تنظیم شوند، در طول یک سال 8/5 درصد بازدهی بیشتری نسبت به حالت ثابت خواهند داشت. لذا در این پژوهش، طرح های مختلفی برای طراحی و زیباسازی شهری توسط پنل های خورشیدی پیشنهاد می گردد که علاوه بر حفظ بازدهی، طراحی مناسبی از لحاظ معماری ایرانی داشته باشند.
Background and Objective: Nowadays, the design, architecture and urban beautification by solar panels to absorb clean energy that leads to the reduction of greenhouse gases and environmental pollution have attracted the attention of architects and engineers. In this article, due to the importance of the subject, a model is presented to obtain the most optimal angle of the panels to obtain the highest efficiency, so that the highest possible efficiency can be obtained by examining the different angles of placing the panels towards the sun in different components of the building.Material and Methodology: The current research is applied in terms of purpose and has a quantitative approach. In this article, a 2 kW power plant, separated from the electricity distribution network, located in Almanabad area of Urmia city, has been selected, and by entering its specifications in the PVsyst software and performing simulation, the information related to the produced energy for all months has been examined.Findings: The results show that The results showed that installing solar panels in different parts of the building with optimal angles creates the highest efficiency in all months. The comparison of the efficiency calculated in the optimal angles extracted from the software and the practical efficiency in the sample power distribution plant shows that the energy produced in both cases has a slight difference, which shows the confirmation of the simulations.Discussion and Conclusion: If the solar panels are set at the most optimal possible angle every month, they will have 5.8% more efficiency than the fixed state during a year. Therefore, in this research, various plans for urban design and beautification by solar panels are suggested, which in addition to maintaining efficiency, have a suitable design in terms of Iranian architecture.
_||_