احمد عسکری انارکی

با مترا کمتر شدن شهرها و افزایش ارتفاع ساختمان ها، سطوح عمودی نما متناسب با سطح زیر بنا، افزایش می یابد، لذا جدار های عمودی ساختمان، از بیشترین ظرفیت برای استفاده از انرژی خورشیدی در ساختما نهای آینده برخوردار م یباشند. تلفیق و یکپارچ هسازی سیست مهای خورشیدی نظیر گردآورهای حرارتی با عناصر تشکی لدهنده ساختمان نظیر دیوار، بام و سایه بان ضمن آن که تمامیت و یکپارچگی معماری و اجزای آن را حفظ م یکند، م یتواند صرفه اقتصادی کاربرد این سیست مها را افزایش داده و در مجموع کارایی و بهره وری انرژی را در ساختمان بهبود ببخشد. در این پژوهش، کاربرد حرارتی انرژی خورشیدی با توجه به مزی تهای نسبی آن نظیر بازدهی بالا و بهای مناسب در مقایسه با کاربردهای الکتریکی، پیشنهاد شده است. برای جلوگیری از بازتاب پرتوهای خورشید از سطح نما - ناشی از اختاف زاویه زیاد سطح نما و زاویه تابش آفتاب در تابستان - استفاده از گردآورهای لول های تحت خأ ب هصورت افقی پیشنهاد شد. این نوع از گردآور، در مقایسه با انواع تخت، در دماهای بالای سیال خروجی، بازدهی بالای خود را حفظ می کند. در نتیجه، دامنه کارایی آن، برای گرمایش و حتی سرمایش متکی بر حرارت گسترش م ییابد. برای سهولت تعمیر و نگ هداری، فناوری لوله گرمایی انتخاب شد تا انتقال حرارت از گردآور به سیستم جمع آوری انرژی بدون انتقال سیال و به صورت اتصال خشک صورت پذیرد. لذا، خطر رسو بگذاری یا نشت سیال ناقل به کلی برطرف می شود. استفاده از گردآورهای لول های، امکان عبور نور روز و ارتباط بصری را فراهم م ینماید؛ ضمن آن که نقش سایه بان را نیز ایفا م یکند. در نهایت، این ایده به کمک روش های نرم افزاری شبیه سازی گردید و مشخص شد با استفاده از فرم لوله ای افقی، بازدهی سالانه در مقایسه با گردآور تخت، به میزان چشمگیری افزایش می یابد.

پیشگیری از اتلاف حرارت و استفاده از پتانسیلهای محیط، دو راهبرد اصولی در طراحی ساختمان با رویکرد صرفه جویی در مصرف انرژیهای تجدیدناپذیر است. با افزایش تراکم ساختمانی و کاهش نسبت سطوح بام و محوطه به سطح زیربنای ساختمان، امکان استحصال انرژی خورشیدی با روشهای متداول محدود شده است. درحالیکه مساحت نما، متناسب با سطح زیربنا و به تبع آن تقاضای انرژی میباشد. ضمن آنکه نصب تجهیزات خورشیدی روی سطوح افقی با پتانسیل عملکردی بالا، مداخله ای نامطلوب در معماری محسوب میشود. در پژوهش حاضر، تعبیه تیغه های آلومینیومی جاذب پرتوهای خورشید، به شکل یک سایبان کرکره ای، درون یک محفظه شفافِ تحت خلأ با پوسته ی موجدار پیشنهاد میشود. خلأ، مقاومت حرارتی را تامین میکند. پوسته موجدار، تحمل نیروهای ناشی از خلأ را ممکن میسازد و برخلاف فرم مسطح، وابستگی بازدهی گردآور را به زاویه ارتفاع خورشید میکاهد. انتقال حرارت با فناوری لوله گرمایی، از عبور سیال از نما جلوگیری و نیاز به مراقبتهای تأسیساتی را برطرف میکند. جدار حاصل عایق حرارت بوده، امکان استحصال انرژی خورشیدی را در تمام سال برای گرمایش و سرمایش جذبی فراهم آورده و ضمن تأمین شفافیت و روشنایی ، سایه اندازی کامل دارد. شبیه سازی نرم افزاری حاکی از کارایی مطلوب جدار پیشنهادی میباشد.