دیوار ترومب

بهره گیری از سیستم های خورشیدی پاسخ مناسبی برای کاهش مصرف انرژی و مشکلات زیست محیطی است. از آنجایی که تابش خورشید در کشور ما در حد مطلوبی وجود دارد، سیستم های خورشیدی را می توان با نمای ساختمان ترکیب و از بار گرمایش و سرمایش ساختمان کاست. در این پژوهش، به منظور کاهش بارهای گرمایش و سرمایش، به عنوان یکی از شاخصه های اصلی معماری پایدار و با استفاده از فناوری های نوین، پانلی جهت نصب در نمای ساختمان طراحی شد. این سیستم نما، ضمن کارایی حرارتی بالا، دارای خصوصیات زیبایی شناسانه و معمارانه بوده و جزئیات مدول های آن به گونه ای طراحی شده است که باعث ایجاد محدودیت در طراحی ساختمان نشود و امکان تعمیر، نگهداری و جایگزینی آن به سهولت ممکن باشد. پانل مدولار نمای ساختمان با قابلیت گرمایش و سرمایش، در زمستان از آب به عنوان جرم حرارتی استفاده کرده و عملکردی همچون دیوار ترومب دارد و در فصل تابستان با حذف جرم حرارتی و بهره گیری از سرمایش تبخیری، به خنک سازی فضای داخل کمک کرده و به این ترتیب، از پتانسیل های پوسته در تمام فصول استفاده می شود. در این سیستم به منظور افزایش کارایی از فن استفاده شده است. سنجش کارایی و ارزیابی عوامل موثر بر عملکرد این پانل، با استفاده از ابزارهای شبیه سازی نرم افزار انرژی پاس صورت گرفته است. نتایج حاصل از شبیه سازی، استفاده از شیشه کم گسیل، ضخامت 125 میلیمتری لایه آب و دبی جریان مترمکعب برثانیه ) 200 تا 300 فوت مکعب دردقیقه( را در مدل نمونه توصیه می کند. مدولار بودن پانل / 0 تا 15 / هوای 1 های نما با رویکرد تولید صنعتی و تسهیل استفاده، تعمیر و نگهداری سیستم پیشنهاد گردیده است.

در سالیان اخیر ترکیب های جدیدی از سامانه های غیرفعال به منظور افزایش کارایی آن ها معرفی شده اند. هدف از تحقیق حاضر بررسی عملکرد دیوار ترومب فتوولتاییک در ساختمان های مسکونی مشهد است که با استفاده از شبیه سازی انرژی، توسط نرم افزار انرژی پلاس صورت گرفت. دیوار ترومب آجری و بتنی با سطح پوشش فتوولتاییک در سه جایگاه متفاوت، فاصله هوایی و دریچه های متفاوت برای کل سال بررسی شد. متغیرها به صورت یکپارچه شبیه سازی شدند. نتایج نشان داد که برای اتاقی به حجم ۱۲۰ مترمکعب با دیوار ترومب شش مترمربعی آجری و بتنی و سطح دریچه ۱۸ درصد، فاصله هوایی ۰/۰۵ متر و سطح پوشش چهار مترمربع از صفحات فتوولتاییک (حدود ۶۶ درصد از دیوار ترومب)، گرمای دریافتی، تولید برق و آسایش حرارتی افزایش یافت و مقدار آن به ترتیب، ۲۵۷۶۵۲/۳، ۳۰۷۹۶۳/۶، ۱۹۷۵۴۸۲ کیلوژول و در ماه اکتبر، شرایط آسایش حرارتی، سرد ارزیابی شد. دمای سطح داخلی صفحات فتوولتاییک و گرمای دریافتی ناشی از همرفت داخلی از پایین به بالای دیوار ترومب افزایش یافت. بهترین محل استقرار صفحات فتوولتاییک روی دیوار خازن در مقایسه با قرارگیری در روی شیشه و در فاصله هوایی در اوقات سرد سال پیشنهاد شد، درحالی که برای اوقات گرم، این موضوع برعکس است.