سرمایش

مطالعه حاضر به مدل سازی و بهینه یابی مصرف انرژی بخش صنعت کشور به صورت یک شبکه یک پارچه جریان انرژی (و با کمک مدل بهینه سازی جریان انرژی)، می پردازد. تعیین اولویت اجرای راهکارهای مدیریت انرژی در بخش صنعت و اثربخشی آن ها مهمترین دستاورد این مطالعه است. بر اساس نتایج حاصل و با فرض قیمت های یارانه ای سال های 1383 تا 1386، فروش انرژی در کشور، پتانسیل های اقتصادی صرفه جویی انرژی موتورهای الکتریکی، 8.5 درصد، کمپرسورهای هوای فشرده، 30 درصد و بویلرهای تامین بخار 10 درصد است. استفاده از چیلرهای جذبی، به جای انواع تراکمی برای تامین سرمایش، توصیه شده است. به دلیل پایین بودن ضریب کارآیی سیستم های جذبی، مصرف انرژی به شکل گاز طبیعی نسبت به مصرف انرژی به صورت برق، در سیستم تراکمی افزایش می یابد، اما با در نظر گرفتن بازده توزیع، انتقال و تولید برق، بیش از این میزان در مصرف سوخت نیروگاه ها کاهش مصرف انجام می گیرد. به کارگیری سیستم های جذبی به خصوص با استفاده از حرارت ارزان قیمت بازیافتی از نیروگاه ها، توصیه می شود. با اجرای راه کارهای صرفه جویی انرژی، بهره برداری مناسب از فرایندها و تجهیزات صنعتی و جایگزینی بهینه بین حاملی می توان به میزان 225 میلیارد کیلووات ساعت برق، 55.3 میلیون تن معادل نفت خام گازوئیل و 19.6 میلیون تن معادل نفت خام مازوت طی افق زمانی 20 ساله از مصارف انرژی کاست، اما بر مصرف گاز طبیعی به میزان 50 میلیارد متر مکعب افزوده خواهد شد. با احتساب قیمت های یارانه ای فروش انرژی، برنامه پیشنهادی موجب صرفه جویی اقتصادی به میزان 54.4 هزار میلیارد ریال در سال می شود. این در حالی است که هزینه اجرای اقدامات پیشنهادی در برنامه، محدود به 14.45 هزار میلیارد ریال در سال است، که نشان دهنده نسبت سود به هزینه 3.7 است. به طور حتم با احتساب هزینه های تمام شده عرضه انرژی و قیمت های غیریارانه ای انرژی، بر بزرگی این شاخص به میزان قابل توجهی افزوده خواهد شد.

در کشور ما ساختمان های مسکونی یکی از اصلی ترین مراکز مصرف انرژی محسوب می گردد. طراحی معماری مناسب می تواند با استفاده از راه کارهای نوآورانه، به کاهش انرژی مصرفی نهایی ساختمان منجر شود .ایوان یکی از عناصر اصلی معماری شمال کشور است که امروزه در اکثر ساختمان های مسکونی به نحوی نامناسب طراحی می شود. پژوهش حاضر سعی دارد با اصلاح الگوی طراحی ایوان، میزان انرژی مصرفی سالانه ساختمان را بررسی کند. در این راستا به طراحی ایوان مطلوب و مدل سازی آپارتمانی مسکونی در شهر بابلسر در سه حالت بدون ایوان، با ایوان و با ایوان دارای دیواره ای مشبک با نرم افزار دیزاین بیلدر پرداخته و انرژی مصرفی برای سرمایش و تامین روشنایی را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. نتایج حاکی از تاثیر مثبت ایوان طراحی شده در کاهش مصرف انرژی در این آپارتمان بوده است.

انسان همواره برای زندگی نیازمند سازگاری و همگرایی با طبیعت بوده است. ارتباط دوسویه انسان و محیط طبیعی و بهرهبرداری از آن، دانشهای شگرفی از جمله دانش گیاه مردمشناسی را در سرزمین ایران پدید آورد که نیازهای انسانی را برآورده ساخته و تکنولوژی جدید را نیز به چالش کشیده است. یکی از این دانشهای منحصربه فرد دانش تولید سرمایش و سازههای بومی در حوزه فرهنگی هلیل رود است که با بعضی مناطق هم جوار به خصوص حوزه بلوچستان و هرمزگان به دلیل ویژگیهای همسان اقلیمی و فرهنگی، مشابهتهای فراوانی دارد. حوزه فرهنگی هلیلرود در اقلیم گرم و خشک ایران واقع شده و دارای تابستانهای طولانی است که گاه تا حدود 8 ماه از سال را در بر میگیرد. به همین دلیل بدون اندیشه و دانش سرمایش زندگی و اقامت در این منطقه تقریباً غیرممکن بود. در پژوهش پیش رو دانش تولید سرمایش در حوزه فرهنگی هلیلرود به بحث گذاشته است و سازههایی چون، کاوار، آدوربند، یَختِکن و بُنبلوک مورد بررسی قرار گرفتند. مصالح آدوربند بیشتر گیاهی و از درخت نخل، گز و آدور است، اما یختکن سرایی است که در استفاده از گز و آدور با آدوربند مشترک است اما بر خلاف آدوربند برای بنای پی و دیوارههای آن از گل و خشت خام استفاده میشود. بر خلاف این سازهها، بن بلوک بدون داشتن پی و دیواره تنها در فضای باز و برای بهره بردن از شوباد بنا میگردد. همه این سازهها در جغرافیای گسترده حوزه هلیلرود، مکران و هرمزگان مورد استفاده بوده است. این سازهها با مواد اولیه طبیعی دانش پیشتولید بسیاری از تولیدات صنعتی و معماری مدرن امروزی از جمله کولرهای آبی و سازههای سبک هستند. ازاین رو هدف اصلی مقاله شناخت سازوکارهای ساکنان حوزه فرهنگی هلیلرود برای تولید سرمایش و بررسی سازههای معماری سنتی در این حوزه است. پرسش اصلی این است که چه سازههایی مبتنی بر محیط و اقلیم منطقه در تولید سرمایش پدید آمدند؟ در تحقیق پیش رو دادههای پژوهش با مشاهده، مطالعات میدانی، مصاحبه و ابزار کتابخانهای فراهم آمده و با روش توصیفی و تحلیلی به بحث گذاشته شدهاند. مهم ترین یافته پژوهش این است که سازههایی چون کاوار، آدوربند، یختکن و بنبلوک در وهله اول دارای کارکرد سرمایشی هستند و جهت نیاز به تولید سرمایش بنا شدهاند و مواد اولیه آنها مبتنی بر دانش گیاه مردمشناسی در این حوزه است و بیش ترین قابلیت را برای مقابله با فصل گرما دارد. در وهله دوم این سازهها جهت نگهداری مواد غذایی و فاسدشدنی در فصل گرما به کار میرفتند.

در دهه های اخیر افزایش فزاینده جمعیت کره زمین و نیز تولید روز افزون دی اکسید کربن سبب افزایش میزان توجه و اهمیت صرفه جویی در مصرف انرژی خاصه در صنعت ساختمان شده است. از آنجا که بخش عمده اتلاف حرارتی پوسته ساختمان از طریق پنجره ها صورت می گیرد، کاهش میزان انتقال حرارت و عایق نمودن پنجره ها ضروری است. در پژوهش حاضر تاثیر انواع گازهای میانی در پنجره های دو و سه جداره بر میزان بار سرمایش و گرمایش یک ساختمان اداری نمونه مورد بررسی قرار گرفته است. اقلیم های مورد مطالعه شهرهای بوشهر و بندر عباس با اقلیم گرم و مرطوب، مشهد و تبریز با اقلیم سرد و شهرهای شیراز، یزد، اصفهان و تهران با آب و هوای گرم و خشک است. در هر یک از شهرها ساختمان اداری نمونه در 11 حالت با تغییر نوع گاز میانی پنجره ها، مورد سنجش قرار گرفته است. شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار دیزاین بیلدر نسخه 5.02.003 انجام شده و مجموع بار سرمایش و گرمایش سالانه در هر حالت محاسبه شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که استفاده از پنجره های دو و سه جداره سبب کاهش بار سرمایش و گرمایش می شود. در تمامی شهرهای مورد مطالعه پنجره ی سه جداره با استفاده از هوا و گاز آرگون مناسب ترین نوع پنجره  است.

اهداف: حیاط مرکزی می تواند نقش مهمی در کاهش میزان مصرف انرژی، افزایش سایه اندازی، تقویت جریان عبوری و ایجاد سرمایش تبخیری در ساختمان های بادآهنگ داشته باشد. این مقاله در پی آن است تا به بررسی نقش تناسبات حیاط مرکزی در میزان سایه اندازی، انرژی تابشی دریافتی، میزان بار سرمایشی و پتانسیل تهویه طبیعی بپردازد. روش ها: روش تحقیق در این پژوهش از نوع توصیفی- تحلیلی است که در آن از نرم افزارهای دیزاین بیلدر ۶.۱.۲.۰۰۹، گروه دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و اکوتکت ۲۰۱۱ به ترتیب برای بررسی تاثیر تغییر عرض حیاط مرکزی بر الگوی جریان باد، الگوی سایه اندازی و میزان انرژی تابشی دریافتی و محاسبه بار سرمایشی معماری بادآهنگ استفاده شد. یافته ها: در مقایسه ساختمان های چهارگانه U شکل دارای حیاط مرکزی با نسبت حجم به سطح ثابت، مدل مربوط به ساختمان با عرض حیاط ۴متر به عنوان بهترین گزینه مطرح است. تغییر عرض حیاط از ۴ تا ۱۰متر، منجر به افزایش ۱۳درصدی بار سرمایشی و کاهش ۱۰درصدی سطوح تحت سایه می شود. در حالی که افزایش عرض حیاط از ۴ به ۶متر منجر به کاهش سرعت به میزان ۱۸.۷۵% و تغییر عرض از ۶ تا ۱۰متر همراه با رشد ۶درصدی سرعت جریان است. نتیجه گیری: افزایش عرض حیاط مرکزی پتانسیل سرمایش ایستای ساختمان را تضعیف می کند. تعبیه حیاط مرکزی به منظور ارتقای کارآیی سرمایشی ساختمان زمانی موثر است که حیاط ها از تناسبات طولی کشیده شمالی- جنوبی با تناسبات ۱:۲.۵ برخوردار باشند.

اهداف: حیاط مرکزی می تواند نقش مهمی در کاهش میزان مصرف انرژی، افزایش سایه اندازی، تقویت جریان عبوری و ایجاد سرمایش تبخیری در ساختمان های بادآهنگ داشته باشد. این مقاله در پی آن است تا به بررسی نقش تناسبات حیاط مرکزی در میزان سایه اندازی، انرژی تابشی دریافتی، میزان بار سرمایشی و پتانسیل تهویه طبیعی بپردازد. روش ها: روش تحقیق در این پژوهش از نوع توصیفی- تحلیلی است که در آن از نرم افزارهای دیزاین بیلدر ۶.۱.۲.۰۰۹، گروه دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و اکوتکت ۲۰۱۱ به ترتیب برای بررسی تاثیر تغییر عرض حیاط مرکزی بر الگوی جریان باد، الگوی سایه اندازی و میزان انرژی تابشی دریافتی و محاسبه بار سرمایشی معماری بادآهنگ استفاده شد. یافته ها: در مقایسه ساختمان های چهارگانه U شکل دارای حیاط مرکزی با نسبت حجم به سطح ثابت، مدل مربوط به ساختمان با عرض حیاط ۴متر به عنوان بهترین گزینه مطرح است. تغییر عرض حیاط از ۴ تا ۱۰متر، منجر به افزایش ۱۳درصدی بار سرمایشی و کاهش ۱۰درصدی سطوح تحت سایه می شود. در حالی که افزایش عرض حیاط از ۴ به ۶متر منجر به کاهش سرعت به میزان ۱۸.۷۵% و تغییر عرض از ۶ تا ۱۰متر همراه با رشد ۶درصدی سرعت جریان است. نتیجه گیری: افزایش عرض حیاط مرکزی پتانسیل سرمایش ایستای ساختمان را تضعیف می کند. تعبیه حیاط مرکزی به منظور ارتقای کارآیی سرمایشی ساختمان زمانی موثر است که حیاط ها از تناسبات طولی کشیده شمالی- جنوبی با تناسبات ۱:۲.۵ برخوردار باشند.

پرداختن به معماری پایدار، بدون آشنایی با معماری گذشتگان کامل نیست. گسترش منابع انرژی های تجدیدپذیر، از چالش های اساسی انسان در قرن بیست و یکم است. در این مقاله ضمن بررسی کلیات انرژی زمین گرمایی، به صورت عمیق تر، به کاربرد آن در گرمایش و سرمایش ساختمان ها و ملزومات آن پرداخته شده است و کاربرد این انرژی را در دو شهر بندرعباس و رشت مشخص شده است. روش تحقیق بر اساس مطالعات اسنادی کتابخانه ای بوده است. بدین معنی که از مقالات و کتب مرتبط استفاده شده است و با توجه به آن به تحلیل و بررسی موضوع پرداخته شد. با تحقیقات انجام شده مشخص شد که انرژی زمین گرمایی به صورت مستقیم در استخرهای آب گرم، مراکز گلخانه ای، گرمایش منازل، ذوب برف و پیشگیری از یخبندان و پمپ حرارتی و به صورت غیرمستقیم در نیروگاه های تولید برق استفاده شده است. هم چنین این نتیجه حاصل شد که در شهرهای بندرعباس و رشت استفاده از انرژی زمین گرمایی باعث صرفه جویی اقتصادی شده است و میزان کاهش مصرف برق در شهر رشت بیشتر از بندرعباس است. در هر دو شهر میزان مصرف برقی پمپ حرارتی در حالت سرمایش در مقایسه با یک کولر گازی بین 50-70 درصد کاهش داشته است.

ارتباط دوسویه انسان و محیط طبیعی و بهره برداری از آن، دانش های شگرفی از جمله دانش گیاه مردم شناسی را در سرزمین ایران پدید آورد که نیازهای انسانی را برآورده ساخته و تکنولوژی جدید را نیز به چالش کشیده است. یکی از این دانش های منحصر به فرد دانش تولید سرمایش و سازه های بومی در حوزه فرهنگی هلیل رود است که با بعضی مناطق همجوار به خصوص حوزه بلوچستان و هرمزگان به دلیل ویژگی های همسان اقلیمی و فرهنگی، مشابهت های فراوانی دارد. حوزه فرهنگی هلیل-رود در اقلیم گرم و خشک ایران واقع شده و دارای تابستان های طولانی است که گاه تا حدود 8 ماه از سال را در بر می گیرد. به همین دلیل بدون اندیشه و دانش سرمایش زندگی و اقامت در این منطقه تقریبا غیرممکن بود. در پژوهش پیش رو دانش تولید سرمایش در حوزه فرهنگی هلیل رود به بحث گذاشته است و سازه هایی چون، کاوار، آدوربند، یَختِکن و بُن بلوک مورد بررسی قرار گرفتند. این سازه ها با مواد اولیه طبیعی دانش پیش تولید بسیاری از تولیدات صنعتی و معماری مدرن امروزی از جمله کولرهای آبی و سازه های سبک هستند. از این رو هدف اصلی مقاله شناخت ساز و کارهای ساکنان حوزه فرهنگی هلیل رود برای تولید سرمایش و بررسی سازه های معماری سنتی در این حوزه است. پرسش اصلی این است که چه سازه هایی مبتنی بر محیط و اقلیم منطقه در تولید سرمایش پدید آمدند؟

طراحی معماری بر اساس اقلیم، و ارائه راهکارهای جدید و بدیع اجرایی، به جهت استفاده از نیروها و انرژی های طبیعی در جهت کاهش مصرف انرژی و ایجاد شرایط آسایش در ساختمان، ضرورت و اهمیت پرداختن به این پژوهش است. این مقاله در پاسخ به سؤال «چگونه می توان نیازهای گرمایش و سرمایش ساختمان را از طریق یک سیستم واحد تأمین نمود؟» به معرفی روش ابداعی با عنوان «طراحی فضای شومینه با عملکرد بادگیر در فصول گرم سال» می پردازد. هدف پژوهش حاضر، افزایش بهره بیشتر از انرژی های پاک موجود در اقلیم هر منطقه نظیر باد برای تهویه و خنک-سازی و تأمین شرایط آسایش در فضاهای داخلی است. پژوهش حاضر از روش توصیفی و با هدفی کاربردی به توصیف طراحی تکنیک اجرایی ساختاری می پردازد. در یافته ها، جزئیات ابداعی این تکنیک بیان می شود که این طرح می تواند با استفاده از پتانسیل اقلیمی منطقه به شکل پایدار و با صرف کمترین هزینه انرژی نیاز گرمایش و سرمایش ساختمان را تأمین نماید. که در نتیجه منجر به بهینه سازی و صرفه جویی در مصرف انرژی و هزینه و نهایتاً کاهش آلودگی محیط زیست خواهد شد.

در شهر تهران، ساختمان های نوساز تنها بخش کوچکی از کل ساختمان های شهر را شکل می دهند و پرداختن به ساختمان های موجود که سهم بیشتری از انرژی را به مصرف می رسانند اهمیت ویژه ای دارد. نمای ساختمان به عنوان عضوی که بیشترین تبادل انرژی را میان فضای درون و بیرون انجام می دهد سهم بسزایی در کاهش مصرف انرژی در ساختمان های موجود دارد. لذا استفاده از راهکارهای بهسازی نما می تواند به شکل مؤثری به کاهش مصرف انرژی لازم برای سرمایش و گرمایش در ساختمان های موجود بیانجامد. پژوهش حاضر می کوشد تا با بررسی میزان کاهش مصرف انرژی از طریق بهسازی نما، به تأثیر و اولویت های پارامترهای عایق حرارتی، نوع پنجره و سایه بان جهت بهره وری انرژی در ساختمان های اداری موجود با جهت گیری جنوبی در شهر تهران پی ببرد. به عبارت دیگر پرسش از میزان تأثیر پارامترهای بهسازی است. این پژوهش بر این فرض استوار است که استفاده از سایه بان نسبت به سایر پارامترها تأثیر بیشتری در کاهش مصرف انرژی در جنوب دارد. با توجه به اینکه رویکرد روش شناختی پژوهش حاضر کمّی است، از راهبرد شبیه سازی و مدلسازی پارامتریک با استفاده از نرم افزار راینو و استفاده از افزونه گرسهاپر با تکیه بر موتور های شبیه سازی انرژی پلاس و اوپن استودیو و افزونه های هانی بی و لیدی باگ استفاده شده است. همچنین از روش بررسی مقایسه ای برای مقایسه مصرف انرژی ساختمان پس از بهسازی نما با حالتی پایه از ساختمان های اداری استفاده شده است. نتایج نشان می دهند با انتخاب صحیح پارامترهای بهسازی، می توان مصرف انرژی در ساختمان های اداری ناکارآمد را به کمتر از نصف وضعیت فعلی رساند. همچنین در نماهایی با ضریب تبادل حرارتی بالا، اولویت پارامترها برای کاهش مصرف انرژی کل به ترتیب با نصب سایه بان با عمق مناسب، افزودن عایق حرارتی و تعویض پنجره است. درمقابل در نماهایی با ضریب تبادل حرارتی کمتر، استفاده از پنجره مناسب پس از سایه بان در اولویت قرار دارد.

یکی از فراسنج های اصلی تعیین کننده اقلیم هر ناحیه، دماست که برآورد نیاز آن توسط گاز طبیعی (شرکت گاز) در فصل سرد تأمین می شود که نیاز به گرمایش و سرمایش و تغییرات سالانه و ماهانه آن برای خانوار و از طرفی اقلیم بندی آن برای محاسبه میزان مصرف گاز طبیعی بسیار مهم است. در این پژوهش، میانگین مجموع درجه / روز گرمایش و سرمایش ماهانه، فصلی و سالانه استان گیلان با استفاده از روش مطالعاتی درجه/ روز با توجه به آستانه دمایی بین ۳ / ۱۸ الی ۹ / ۲۳ (طبق استاندارد مؤسسه استاندارد آمریکا) محاسبه، ترسیم و مورد واکاوی قرار گرفت. پایگاه داده ها شامل میانگین روزانه دما و رطوبت ایستگاه های منتخب استان طی دوره آماری موجود می باشد. ابتدا از مجموع میانگین فصلی، نقشه های جمع انرژی مورد نیاز فصلی، و از مجموع میانگین سالانه این فراسنج ها، نقشه جمع انرژی سالانه بدست آمد، سپس منطقه از دیدگاه گرمایش، سرمایش و عامل رطوبت طبقه بندی شد و در نهایت محاسبه هزینه ریالی اقلیم بندی گرمایش و سرمایش با توجه به نیاز واحد گاز طبیعی انجام شد.