بررسی تاثیر ضریب جذب خورشیدی دیواره بیرونی ساختمان مسکونی بر کاهش مصرف انرژی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی مکانیک، شاهرود، ایران

2 استادیار، دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، شاهرود، ایران

3 مربی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آزادشهر ، گروه مهندسی عمران، آزادشهر، ایران

چکیده

نیاز به انرژی در زندگی کنونی به سرعت در حال افزایش است و این در حالیست که منابع انرژی محدود می­باشند. در این مقاله با استفاده از روش­های عددی و با بررسی ضریب جذب رنگ­های مختلف دیواره خارجی یک ساختمان واقع در شهر مشهد، مناسب­ترین رنگ دیواره بیرونی جهت کاهش مصرف انرژی در تمام فصول سال انتخاب شده است. ساختمان مورد بررسی توسط نرم­افزار Gambit به صورت سه بعدی مدل­سازی و شبکه­بندی شده است. شبیه­سازی انرژی تابش خورشیدی تابیده شده به ساختمان که محور اصلی پژوهش می­باشد، توسط نرم­افزار Fluent و با توجه به موقعیت مکانی قرارگیری ساختمان و در یک جریان آشفته انجام شده است. نتایج این پژوهش نشان می­دهد با انتخاب مناسب­ترین رنگ، در کل طول سال با کاهش دما به میزان 5/1 درجه سلسیوس در فصل گرم و افزایش دمای حدود یک درجه سلسیوس در فصل سرد به میزان قابل توجهی انرژی برق و گاز مصرفی را کاهش خواهیم داشت. در انتها با بررسی ضریب جذب رنگ­های مختلف، بر اساس نتایج پژوهش رنگ طوسی به عنوان مناسب­ترین رنگ در جهت کاهش مصرف انرژی ساختمان انتخاب شده است.

کلیدواژه‌ها


[1] Mohseni-Gharyehsafa B., Ebrahimi-Moghadam A., Okati V., Farzaneh-Gord M., Ahmadi M. H., Lorenzini G., Optimizing flow properties of the different nanofluids inside a circular tube by using entropy generation minimization approach, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2018, https://doi.org/10.1007/s10973-018-7276-x.
[2] Ebrahimi-Moghadam A., Mohseni-Gharyehsafa B., and Farzaneh-Gord M., Using artificial neural network and quadratic algorithm for minimizing entropy generation of Al2O3-EG/W nanofluid flow inside parabolic trough solar collector, Renewable Energy, Vol. 129, pp. 473-485, 2018.
]3[ شاه نظری هدی، آهنین پژوه کیارش، بررسی اثر دیوارهای خارجی در مصرف انرژی ساختمان های مسکونی، دومین همایش ملی اقلیم، ساختمان و بهینه سازی مصرف انرژی(با رویکرد توسعه پایدار)، اصفهان، 1392.
[4] Aras H., and Aras N., Forecasting Residential Natural Gas Demand, Energy Sources, Vol. 26, pp. 463-472, 2004.
]5[ سبزپوشانی مجید، خراسانی­زاده حسین، شیخ­زاده قنبر علی، بررسی تاثیر جهت­گیری، جنس و رنگ جداره بیرونی ساختمان بر حرارت اکتسابی از خورشید، پنجمین همایش بهینه­سازی مصرف سوخت در ساختمان، تهران، 1385.
]6[ برزگر زهرا، حیدری شاهین، بررسی تاثیر تابش دریافتی خورشید در بدنه­های ساختمان بر مصرف انرژی بخش خانگی، نشریه هنرهای زیبا، دوره 18، شماره 1، صفحات 45-56، بهار 1392.
[7] Swan H. G., and Ugursal V. I., Modeling of end-use consumption in the residential sector: A review of modeling techniques, Renewable and sustainable energy reviews, Vol. 13, pp. 1819-1835, 2009.
]8[ ابراهیم پور عبدالسلام، کریمی واحد یوسف، روش­های مناسب بهینه­سازی مصرف انرژی در یک ساختمان دانشگاهی در تبریز، نشریه علمی پژوهش مهندسی مکانیک مدرس، دوره 12، شماره 4، صفحات 91-104، آبان 1391.
[9] Alpuche M. G., Gonzalez I., Ochoa J. M., Marincic I., Duarte A., and Valdenebro E., Influence of absorptance in the building envelope of affordable housing in warm dry climates, Energy Procedia, Vol. 57, pp. 1842-1850, 2014.
[10] Jian Y., and Chengwen Y., Effects of Solar Absorption Coefficient of External Wall on Building Energy Consumption, International Science Index, Vol. 5, pp. 654-656, 2011.
[11] Boostani H., and Mirzapour E., Impact of external walls insulation location and distribution on energy consumption in buildings: A case study of Northern Cyprus, European Online Journal of Natural and Social Sciences, Vol. 4, pp. 737-741, 2015.
[12] Ebrahimi M. A., Farzaneh G. M., and Deimi DB. M., Develop an equation to calculate the amount of gas leakage from buried distribution gas pipelines, Iranian Journal of Mechanical Engineering, Vol. 18, no. 2, pp. 64-86, 2016.
[13] Dormohammadi R., Farzaneh-Gord M., Ebrahimi-Moghadam A., and Ahmadi M. H., Heat transfer and entropy generation of the nanofluid flow inside sinusoidal wavy channels, Journal of Molecular Liquids, Vol. 269, pp. 229-240, 2018.
[14] Ebrahimi-Moghadam A., Farzaneh-Gord M., Arabkoohsar A., and Jabari Moghadam A., CFD analysis of natural gas emission from damaged pipelines: Correlation development for leakage estimation, Journal of Cleaner Production, Vol. 199, pp. 257-271, 2018.
 [15] Ebrahimi-Moghadam A., Farzaneh-Gord M., and Deymi-Dashtebayaz M., Correlations for estimating natural gas leakage from above-ground and buried urban distribution pipelines, Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 34, pp. 185-196, 2016.
[16] Farzaneh-Gord M., Pahlevan-Zadeh M. S., Ebrahimi-Moghadam A., and Rastgar S., Measurement of methane emission into environment during natural gas purging process, Environmental Pollution, 2018, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.07.027.