ایجاد شرایط آسایش در ساختمان با استفاده از سیستم ترکیبی سرمایشی ایستا
محورهای موضوعی : معماری و شهرسازی
مهنوش اقتداری
1
(دانشجوی دکتری معماری، گروه معماری، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی کرمانشاه، ایران.)
عباس مهروان
2
(استادیار معماری، گروه معماری، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران. *(مسوول مکاتبات))
مریم انصاری منش
3
(استادیار معماری، گروه معماری، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی کرمانشاه، ایران.)
سید علی نوری
4
(استادیار معماری و شهرسازی، گروه معماری، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی کرمانشاه، ایران.)
کلید واژه: بادگیر, کانال خنک کننده تبخیری, سیستم سرمایشی ایستا, دودکش خورشیدی,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: افزایش جمعیت، رشد سریع تکنولوژی و از بین رفتن محیط زیست، موجب بر هم خوردن شرایط طبیعی در بسیاری از نقاط جهان شده است. در این میان ساختمان ها به دلیل مصرف زیاد انرژی های فسیلی و تولید گازهای گلخانه ای یکی از عوامل تهدید کننده توسعه پایدار به شمار می روند. افزایش مصرف سوخت های فسیلی در ساختمان به ویژه در بخش تهویه مطبوع، سهم عمده ای در افزایش آلودگی محیط زیست و گرم شدن کره زمین دارد. در این تحقیق جهت تهویه ساختمان و تامین نیازهای آسایش افراد در تابستان، سیستم ایستای صفر انرژی در اقلیم گرم و خشک طراحی شد. این سیستم ترکیبی سرمایشی ایستا(PCHS) شامل دو سیستم متمایز دودکش خورشیدی(SC) و کانال خنک کننده تبخیر ی (ECC) می باشد. هدف این تحقیق استفاده از انرژی های پاک (باد و نور خورشید) است تا علاوه بر تهویه ساختمان؛ مانع تخریب محیط زیست شده و باعث صرفه جویی در انرژی شود.روش بررسی: این تحقیق به صورت تجربی- تحلیلی و شبیه سازی توسط نرم افزار دیزاین بیلدر صورت گرفت و قابلیت سیستم جهت خنک سازی ساختمان در مرداد ماه سال 1397 از ساعت 9 صبح تا 3 بعدازظهر در ده روز متوالی در محوطه دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه مورد آزمایش قرار گرفت. دمای هوا، رطوبت و سرعت جریان هوای محیط، دهانه خروجی کانال خنک کننده تبخیری و دهانه ورودی دودکش خورشیدی اندازه گیری شد.یافته ها: نتایج نشان داد که کانال خنک کننده تبخیری می تواند دمای هوا را به طور متوسط 10 درجه سلسیوس کاهش دهد و رطوبت هوا را 34% افزایش دهد. با توجه به داده های به دست آمده سرعت هوای دودکش خورشیدی با گرم شدن هوا افزایش یافت، بیشترین سرعت هوای ورودی دودکش خورشیدی در ساعت 3 بعداز ظهر به بیشترین مقدار(8/2 متر بر ثانیه) رسید. با توجه به اینکه افزایش سرعت هوای خروجی از بادگیر تا 41/0 متر بر ثانیه در ساعت 3 بعدازظهر نسبت به ساعت 9 صبح، معادل با کاهش دمای هوا تا 3/6 درجه سلسیوس است بنابراین اتاقک با استفاده از سیستم هیبرید در ساعت 3 بعدازظهر نیز در شرایط آسایش قرار گرفت.بحث و نتیجه گیری: نتایج به دست آمده نشان می دهد که با استفاده از سیستم ترکیبی ایستای طراحی شده، اتاقک از ساعت 9 صبح تا 3 بعدازظهر در شرایط آسایش قرار می گیرد. محاسبه هزینه ساخت و نصب سیستم ایستای هیبریدی و مقایسه آن با کولر آبی نشان می دهد که سیستم پیشنهادی از زمان مورد استفاده سود آور می باشد و زمان برگشت سرمایه پس از اجرا و راه اندازی سیستم می باشد. با افزایش تعداد افراد از 1 نفر تا 4نفر، اتاقک در ساعت 9 صبح و ظهر در شرایط آسایش قرار دارد ولی در ساعت 3 بعدازظهر اتاق با تعدا 4 نفر خارج از محدوده آسایش قرار می گیرد.
Background and Objectives: Increasing fossil fuel consumption in the building, especially in the air conditioning sector, has increased environmental pollution and global warming.In this research, a zero-energy passive system was designed in a warm and dry climate to ventilate the building and provide comfortable conditions for people in the summer. This Hybrid Passive Cooling System (HPCS) includes two distinctive systems: the Solar Chimney (SC) and Evaporative Cooling Cavity (ECC).Method: This research experimental-analytical and simulation studied and tested the ability of the system in cooling the building in the warmest month of the year from 9: 00 am to 3:00 pm for ten consecutive days. The air temperature, humidity, and ambient air velocity were measured at the outlet of the evaporative cooling channel and the inlet of the solar chimney.Findings: The findings showed this system could reduce the air temperature by an average of 10 and could increase the air humidity by 34%. Moreover, the air velocity of the SC increased as the air got warm so that the maximum inlet air velocity in the solar chimney reached the highest level (2.8) at 3 pm. In addition. Since the outlet air velocity of the windcatcher rose to 0.41 at 3:00 pm compared to 9:00 am, which is equivalent to an air temperature drop of 3.6, the chamber was in comfort condition by using the hybrid system at 3:00 pm.Discussion and Conclusion: The results show that using a passive hybrid system, the chamber is in comfortable condition from 9:00 am to 3:00 pm. Calculating the cost of constructing and installing a hybrid passive system and comparing it with a water cooler indicates that the proposed is profitable since used, and the return time of the system after running and launching the system.With an increase in the number of people from 1 to 4 people, the room is in comfortable conditions at 9 am and noon, but at 3 pm the room is placed with 4 people out of the comfort zone.
_||_