معرفی عملکرد چیلر جذبی Absorption chillerو پانل هوشمند خورشیدي در صنعت ساختمان

چکیده

در 100 سال اخیر، افزایش مصرف سوختهاي فسیلی منجر به بالاتر رفتن غلظت اتمسفري دي اکسید کربن تا % 30شده است تا آنجا که 42 % از انرژي مورد نیاز، از سوختها ي فسیلی ( نفت و گاز و …) تأمین میشود و پیشبینی شده است تا سال 2010 میلادي، آسیا به بزرگترین مصرف کننده انرژي در دنیا تبدیل خواهد شد. در کشور ما نیز %38 سوخت مصرفی به ساختمانها اختصاص داده شده که در کنار هزینه هاي بالاي آن براي مصرف کننده، با خطر رو به اتمام بودن منابع و آلودگی محیط زیست همراه است که این مهم استفاده از سرچشمه هاي تجدیدپذیر انرژي را واجب میگرداند.

از آنجا که این انرژیهاي تجدیدپذیر منجر به تولید مقادیر بسیار بسیار ناچیزي و در برخی موارد هیچ نوع از گازهاي گلخانهاي میگردند؛ لذا یکی از سوختهایی که به زودي در دنیا رتبه اول مصرف را به خود اختصاص میدهد، انرژي الکتریکی سبز خورشیدي میباشد. جالب است که بدانیم مقدار انرژي دریافتی زمین از خورشید در هر 15 دقیقه، برابر با مقدار انرژي مصرفی تمام کشورهاست.

با این تفاسیر امروزه مشاهده میشود که ژاپن با تولید بیش از 45 درصد انرژي خورشیدي در سطح بین المللی، بیشترین مقدار سلولهاي خورشیدي نصب شده را بر حسب تعداد افراد کشور خود دارا است. همچنین بعد از ژاپن، کشورهاي اروپایی و ایالا ت متحده امریکا نیز قابل ملاحظه ترین بازارهاي بهره بري از انرژي سبز را تحت پوشش داشته و اهمیت آن به حدي رسیده است که کشور آلمان بخشی از مالیات دریافتی از مردم خود را صرف سرمایه گذاري در این زمینه مینماید

در این مقاله نیز سعی شده است که با معرفی عملکرد سیستمهاي وابسته به انرژي خورشیدي و بررسی موقعیت فنی – اقتصادي چیلرهاي جذبی ( بعنوان سیستم تهویه مطبوع ساختمان ) و نحوه عملکرد پانلهاي هوشمند خورشیدي در طراحی و معماري مناسب ساختمانها، بر این نکته تأکید شود که با واقع بودن ایران بر روي کمربند زرد کره زمین و با تکیه بر این واقعیت که میزان کل انرژي خورشیدي که به کشور میتابد، بیش از 3000 برابر انرژي مورد نیاز آن است و میزان دریافت آفتاب سالانه در ایران، حدود 1000 برابر تمامی مصرف و صادرات سالانه انرژي کشور می باشد. لذا با طراحی بهینه سیستم هاي خورشیدي ،بجاي اختصاص یارانه به سوختهاي فناپذیر فسیلی میتوان با اقدام به ساخت سیستمهاي گرمایش و سرمایش خورشیدي در ساختمانها و نیز احداث نیروگاههاي انرژي خورشیدي در صنعت، ضمن صرفه جویی در مصرف سوخت و توسعه صنعت ملی انرژي خورشیدي و ایجاد شغلهایی با تکنولوژي برتر، از آسیب جدي بر محیط زیست نیز خودداري بعمل آورد.

واژه هاي کلیدي : انرژي سبز، معماري ، سازه ، پانل هوشمند ، چیلر جذبی

مقدمه:

بحران انرژي و پایان پذیري منابع فسیلی بهمراه آلودگی محیط زیست از جمله عوامل محرك بشر به منظور دست یابی بر سرچشمه هاي انرژي فناناپذیري چون خورشید و باد و … می باشد که در عرض دهه گذشته اهمیت بیشتري یافته است .به گونه ایکه در طی 5 سال اخیر ، کشورهاي ژاپن و آلمان با گسترش بهره بري مناسب از انرژي خورشیدي بالاخص در نواحی مسکونی شهري ، اقدام به سرمایه گذاري نموده اند .

خوشبختانه کشور ما ایران ، بر روي کمربند زرد زمین که بیشترین میزان دریافت نور خورشید را در طول روز در ماههاي مختلف سال دارد واقع شده است که با استفاده از این نوع انرژي در ایران میتوان تا دورترین نقاط کشور را تحت پوشش قرار داد .از سوي دیگر کشور ما حدوداً 30 % مصرف انرژي کل در بخش صنعتی و 40 % نیز بخش خانگی و تجاري به خود اختصاص داده است که در کنار محدودیت منابع انرژي ، ضرورت استفاده بهینه از ذخایر کشورمان را بیش از پیش مطرح می کند .لذا آشنایی با سیستم هاي تهویه مطبوع خورشیدي داراي مزایاي بسیاري در صرفه جویی مصرف سوخت ساختمان می باشد و از آ نجا که این سیستم ها داراي ویژگیهاي فنی و اقتصادي خاص خود بوده ، دراین مقاله سعی می شود با بررسی فنی چیلرهاي جذبی خورشیدي و طراحی و عملکرد پانلهاي خورشیدي هوشمند براین مهم تأکید شود که به جاي اختصاص یارانه به انرژي هاي تجدید ناپذیر، با کمک به ساخت سیستم هاي گرمایش و سرمایش خورشیدي در س اختمانها ضمن صرفه جویی در مصرف سوخت و اقتصادي بودن آن ، موجب کاهش صدمه به محیط زیست نیز می شویم.

2- انرژي خورشیدي : انرژي الکتریکی سبز

بهره گیري از انرژي خورشیدي براي تأمین نیازهاي انرژي در جهان تنها راه جلوگیري از نابودي محیط زیست می باشد .انرژي خورشیدي علاوه بر تأمین آب گرم مصرفی ساختمان و گرمایش محیط هاي مسکونی در زمستان ، قابلیت انجام تهویه مطبوع در تابستان را دارا می باشد که استفاده از این مزیت امکان صرفه جویی چشمگیري در مصرف انرژي فسیلی و حفظ محیط زیست را در بر دارد و درآینده می تواند جایگزین سایر انرژي ها شود. از این لحاظ فقط در سال 2003 ، استفاده از انرژي خورشیدي 15 % در جهان افزایش داشته است .

شایان ذکر است که کل انرژي خورشیدي که به سرزمین ایران می تابد بیش از 3000 برابر انرژي مورد نیاز کشور ماست . دریافتی آفتاب کشورمان سالانه حدوداً 1000 برابر تمامی مصرف و صادرات سالانه انرژي آن می باشد که براي طراحی بهینه سیستم هاي نوین خورشیدي نیاز به مطالعات فنی – اقتصادي بیشتري دارد . از این حیث در این مقاله سعی می شود این سیستم هاي مختلف تهویه مطبوع خورشیدي به قرار زیر معرفی گردد.

3- آشنایی با چیلرهاي جذبی خورشیدی

در سال 1860 م نخستین دستگاه جذبی با ایده تولید سرما توسط مخترع فرانسوي )فردیناندکرري ( با استفاده از میل ترکیبی زوج سیال آب و آمونیاك اختراع گردید ،تا آنجا که در سال 1939 اولین چیلر جذبی ساخته شد.