پیمانکار رتبه یک تاسیسات

سیستم های فتوولتائیک – تحلیل چرخه­ تولید و مصرف انرژی سیستم های فتوولتائیک
1397-12-23
تهویه مطبوع – سیستم‌های گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC)
1397-12-27
Show all

انرژی پویا – آشنایی با روش نظارت بر عملکرد انرژی پویا در یک ساختمان

مترجم: حسین حاجی زین العابدینی
اسفند ماه ۹۷

 

انرژی پویا

 

در ابتدا، از نقطه نظر ماکرو (مقیاس شهری)، عملکرد انرژی پویا با استفاده از GIS و داده های LIDAR مورد ارزیابی قرار گرفت. روش  GIS را می توان برای جمع آوری، ذخیره سازی، ارزیابی و تجسم تمام داده های مکانی بکاربرد، مانند داده هندسی (به عنوان مثال، داده های مختصات، داده های توپولوژیک، و غیره) و داده ها مربوط به خصوصیات (به عنوان مثال، بازده انرژی، پتانسیل انرژی تجدید پذیر، انتشار Co2، و غیره.) همچنین، LIDAR همان ابزار سنجش موثر از راه دور است که برای اندازه گیری مختصات سه بعدی بکار می رود و این کاربا تابش پالس کوتاه لیزری به جسم هدف و تجزیه و تحلیل پرتو بازتابش انجام می شود. سپس، از نقطه نظر میکرو (مقیاس ساختمان)، نظارت برعملکرد انرژی پویا با استفاده از روش IRT انجام می شود. دوربین مادون قرمز ابزاری است که برای ایجاد تصاویری از توزیع حرارتی یک ساختمان با استفاده از اشعه مادون قرمز ساطع شده از شی هدف مورد استفاده قرار می گیرد، که می تواند برای اندازه گیری دمای سطح ساختمان بکار گرفته شود.که در این راستا دوره های تخصصی برای مجریان تاسیسات ارائه شده و روش های مختلف آنالیز عملکرد انرژی ساختمان آموزش داده شده است.

1-1 – نظارت ماکروسکوپی با استفاده از GIS و داده های LIDAR

از نقطه نظر ماکرو (مقیاس منطقه شهرستان)، مطالعات قبلی پیرامون نظارت بر انرژی پویای یک ساختمان دارای دو جنبه است:1) نظارت بر مصرف انرژی ساختمان و 2) نظارت بر تولید انرژی ساختمان

  • نظارت بر مصرف انرژی ساختمان

بسیاری از مطالعات گذشته برای نظارت بر مصرف انرژی یک ساختمان  (به عنوان مثال، برق، گاز، و غیره) و برای ارزیابی عملکرد انرژی پویای ساختمان با استفاده از GIS و داده های LIDAR انجام شده است.

نظارت بر مصرف انرژی ساختمان با استفاده از GIS: شامل مطالعات قبلی پیرامون توسعه روش های نظارت بر مصرف انرژی ساختمان صورت گرفته است و همچنین شامل توسعه روشی برای نظارت بر عملکرد انرژی پویا ساختمان با ادغام اطلاعات پشته ساختمان (به عنوان مثال، اسناد نقشه کشی، نقشه های موضوعی، داده ها هندسی ، و غیره) و ممیزی انرژی (به عنوان مثال، حرارت در زمستان، سیستم های فتو ولتاییک(PV)، و غیره) بر اساس پلت فرم GIS است. مدلی که برای برآورد شدت مصرف انرژی ساختمان با استفاده از GIS و رگرسیون خطی چندگانه که  در شهر نیویورک انجام شد. در این مدل فرض شده است که مصرف انرژی یک ساختمان بستگی به نوع ساخت و ساز (به عنوان مثال، ساختمان های مسکونی، ساختمان های آموزشی، ساختمان اداری، و غیره) دارد. با استفاده از این مدل، الگوهای مختلف مصرف سالانه انرژی (به عنوان مثال، خنک کننده فضا، آب گرم، برق ، گرمایش فضا، و غیره) مشخص شد.

  • نظارت بر تولید انرژی پویا ساختمان
انرژی پویا

انرژی پویا

بسیاری از مطالعات گذشته پیرامون تولید انرژی ساختمان با بررسی فاکتورهای مختلف (به عنوان مثال، فضای پشت بام، تابش خورشیدی، و غیره) و با استفاده از GIS و داده های LIDAR ساختمان انجام شده است.

نظارت بر تولید انرژی ساختمان با استفاده از GIS: یک مدل برآورد متوسط ماهانه تابش خورشید (MADSR) با استفاده از داده های GIS  و A-CBR تهیه شد. روش A-CBR برای برآورد متوسط ماهانه تابش خورشید در یک محل مورد استفاده قرار گرفت و GIS برای تجسم متوسط ماهانه تابش خورشید برآورد شده مورد استفاده قرار گرفت. در این مطالعه، اطلاعات جغرافیایی (به عنوان مثال، عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی، و غیره) و داده های هواشناسی (به عنوان مثال، ماهانه درصد آفتاب، متوسط ماهانه مقدار ابر و غیره) در کشورکره جنوبی جمع آوری شد. که دقت برآورد و انحراف استاندارد مدل پیشنهادی به ترتیب 95.69٪ و 3.67٪ بود.

نظارت بر تولید انرژی ساختمان با استفاده از داده های LIDAR: در یک بررسی، پتانسیل تولید انرژی توسط صفحات فتوولتاییک(PV) بر روی بام ساختمان با استفاده از داده های LIDAR تخمین زده شد. روش ارائه شده در بر دارنده ویژگی های بهره وری غیر خطی یک ماژول PV ، اینورتر، اندازه گیری بلند مدت تابش خورشیدی بود. از سه نوع ماژول PV (به عنوان مثال، سیلیکن نامنظم، سیلیکون بلوری و سیلیکون تک کریستال) برای تخمین ظرفیت تولید انرژی صفحات PV روی بام ساختمان استفاده شد. به عنوان یک نتیجه، روش پیشنهادی دقت بالاتری در مقایسه با روش اندازه گیری توان الکتریکی دارد.

نظارت بر تولید انرژی ساختمان با استفاده از هر دوروش GIS وداده های LIDAR: برآورد تولید انرژی خورشیدی توسط صفحات PV نصب شده بر بام درساختمان های متعددی با ترکیب هر دوروش GIS وداده های LIDAR (DEM) و با استفاده از الگوریتم میدان دید نیم کره بالایی انجام شده است. مشخص شد که روش ارائه شده دارای برآورد دقیق تری نسبت به روش ساده است. به این دلیل که در روش ارائه شده، مشخصات ساختمان و اثر سایه به شیوه ای دقیق تر در نظرگرفته می شود.

1-2-نظارت میکروسکوپی با استفاده از روش IRT

از نقطه نظر میکرو (مقیاس ساختمان)، مجموعه ساختمان (به عنوان مثال، درب، پنجره، دیوار، و غیره) هنگام ارزیابی عملکرد انرژی پویای ساختمان باید مانیتور شود. عوامل تاثیرگذار بر عملکرد انرژی پویا ساختمان به چهار دسته تقسیم می شود: (I) انتقال حرارت و ضریب گرمایی ؛ (II) انتشار حرارت محسوس؛ (III) پل حرارتی؛و (IV) دمای هوا.

یک روش موثر برای ارزیابی انتقال حرارت دراشیاء مات، استفاده از تکنیک ترموویژن مادون قرمز است. مشخص شده است که مقدارانتقال حرارت در سازه آجری (سنگین) را می توان با دقت بیشتری نسبت به سازه چوبی (سبک) اندازه گیری کرد. ضریب انتقال حرارت کلی (مقدار-U) مطابق اجزای ساختمان (به عنوان مثال، دیوار، سقف، و…) و با استفاده از روش IRT اندازه گیری شده است. دراین مطالعه، درصد مطلق انحراف بین مقدار-U تئوری و اندازه گیری شده با استفاده از روش IRT تعیین شده است، که مقدار آن در محدوه٪ 10- 20 است. همچنین، طبق آنالیز حساسیت، مشخص شد که دمای سطح بازتابش و سطح انتشار ساختمان، جزء حساس ترین متغیرهاست.

منبع:

 Delft University of Technology (DUT). The Energy Performance Of Buildings Directive (EPBD): improving the energy efficiency of the existing housing stock. Delft: DUT; 2005.

Zero Carbon Hub (ZCH). The Energy Performance of Buildings Directive (EPBD): introductory guide to the recast EPBD-2. London: ZCH; 2011.

 

یک دیدگاه