شبیه سازی و ارزیابی اثر انرژی خورشیدی بر بار حرارتی و برودتی ساختمان

چکیده در این پژوهش سیستم هیبریدی خورشیدی بهینه به منظور تامین بخشی از بارهای گرمایشی،سرمایشی و آب گرم مصرفی یک ساختمان مسکونی 13 طبقه 39 واحدی در اقلیم تهران شبیه سازی شده است. بدین منظور ابتدا شدت تابش خورشیدی به صورت دقیق در نرم افزار matlab و برای تمامی ساعات سال محاسبه شده و همچنین میزان بار گرمایشی، سرمایشی(بار حرارتی مورد نیاز بویلر چیلر جذبی) و آب گرم مصرفی ساختمان نمونه توسط نرم افزار career برای هر ساعت از سال محاسبه گردیده است.سپس دو حالت سیستم به نامهای مرجع و هیبرید خورشیدی برای تامین بارهای مورد نیاز ساختمان بررسی شد.در سیستم مرجع تمامی بارهای مورد نیاز توسط بویلر و با سوخت گاز تامین شده و در سیستم هیبرید خورشیدی در کنار بویلر با همان ظرفیت بخشی از انرژی مورد نیاز توسط کلکتورهای خورشیدی تامین میشود. نتایج مربوط به هزینه سرمایهگذاری تجهیزات به مدت 20 سال، هزینه مصرف سالانه سوخت گاز(به طور دقیق و به صورت پلکانی و طبق تعرفهی ارایه شده توسط شرکت ملی گاز و فرآوردههای نفتی)، میزان سالانه آلودگی هوا و تولید ?co?_2 و همچنین هزینه سرمایه گذاری با روش trr معادل یک سال در سیستم مرجع محاسبه گردیده است.در سیستم هیبرید خورشیدی حالتهای مختلفی از سطح کلکتور مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت با کمک گرفتن از معیارهای تصمیمسازی معتبر fuzzy، linmap و topsis و بر اساس توابع هدف مینیمم شدن زمان بازگشت سرمایه، ماکزیمم شدن کاهش مصرف سوخت، ماکزیمم شدن کاهش انتشار آلاینده ی co2 و مینیمم شدن هزینه های سرمایه گذاری در دو سناریو مختلف سطح کلکتور بهینه انتخاب شده است. با توجه به نتایج به دست آمده سیستم هیبرید خورشیدی بهینه برای ساختمان نمونه سالانه 34/7 % از بارهای مورد نیاز ساختمان در سه بخش گرمایش، سرمایش و آب گرم مصرفی را میتواند تامین کند. این امر سالانه 160460000 ریال صرفه جویی اقتصادی ناشی از کاهش مصرف سوخت و 104920 کیلوگرم در سال کاهش تولید آلاینده co2 را سبب خواهد شد.زمان بازگشت سرمایه در این حالت 85/4 سال است. اگر انرژی خورشیدی را به تنهایی در هر یک از بخش های گرمایش، سرمایش و آب گرم مصرفی به کار گرفته شود به ترتیب 92 %، 29 % و 20 % از انرژی مورد نیاز هر بخش را پاسخگو خواهد بود. واژه های کلیدی: انرژی خورشیدی، سیستم هیبرید خورشیدی، کلکتورهای خورشیدی، بار گرمایشی و سرمایشی