بررسی امکان دستیابی به ساختمان با مصرف انرژی خالص صفر با استفاده از سیستم های فتوولتاییک و در نظر گرفتن الزامات طرحهای توسعه شهری

Abstract

با توجه به پیشرفت تکنولوژیکی و توسعه سیستمهای فتوولتائیک، استفاده از این فناوری برای ساختمانهای با انرژی خالص صفر امیدوارکننده است. با این حال، برای دستیابی به نتایج قابل اطمینانتر، تجزیه و تحلیل دقیق انرژی در ساختمان با در نظرگرفتن محدودیتهای شهری، شرایط آب و هوایی و منابع انرژی تجدیدپذیر ضروری است. هدف از این مطالعه تعیین پیکربندی مناسب اجزای ساختمان و تأسیسات فتوولتاییک برای دستیابی به ساختمان با مصرف انرژی خالص صفر با در نظر گرفتن شرایط محیطی و محدودیتهای طرحهای شهری می‌باشد. ابتدا به کمک تحلیل حساسیت متغیرهای تأثیرگذار مؤثر بر توابع هدف (مصرف انرژی در ساختمان و هزینه) شناسایی شدند. سپس برای کمینه کردن توابع هدف از فرایند بهینه‌سازی استفاده شد. ترکیبات مختلفی از سیستمهای فتوولتاییک برای تأمین الکتریسیته موردنیاز ساختمان به‌منظور دستیابی به ساختمان با مصرف انرژی خالص صفر مورد بررسی قرار گرفت. نتایج مدل‌سازی در یک ساختمان مسکونی سه‌طبقه واقع در شهر رشت نشان می‌دهد بهینه‌سازی انرژی در ساختمان، مصرف انرژی را تا 20% کاهش می‌دهد. سولهای خورشیدی نصب‌شده روی پشت بام 2/87% کل انرژی الکتریسیته تولید شده و سولهای خورشیدی نصب‌شده در نمای جنوبی 8/12% کل انرژی تولید شده سیستم فتوولتاییک را تشکیل می‌دهد. همچنین با نصب سلولهای خورشیدی روی سقف و نمای جنوبی ساختمان می‌توان تا 2/88% انرژی موردنیاز یک ساختمان سه‌طبقه را در محل مورد مطالعه تأمین کرد.

Keywords

• ساختمان با مصرف انرژی خالص صفر
• فتوولتاییک
• الزامات طرح‌های شهری
• تحلیل حساسیت
• بهینه‌سازی