منابع و ماخذ پایان نامه فتوولتائیک

دانلود پایان نامه ارشد

نورگیرهای دندانه دندانۀ یکپارچه با فتوولتائیک طراحي کند همچنین پنلهای فتوولتائیک نیمه شفاف را مي توان جایگزین شیشۀ پنجره های سقفي و آتریو م ها کرد که طراح خالق و مجرب بدین وسیله از کیفیت نور به صورت لکه لکه استفاده مي کند. طراح ساختمان مي تواند فتوولتائیک ها را با آتریوم ها یکپارچه کند ،به گونه ای که فتوولتائیک های مات یا نیمه شفاف در سمت رو به آفتاب و شیشۀ شفاف در سمت پشت به آنها قرار گیرد. به این صورت، فتوولتائیک ها از ورود نور مستقیم خورشید به فضای داخل جلوگیری و هم زمان از پرتوهای خورشید نیروی برق نیز تولید مي کنند.( وفائی ، 1388 )
-3-17-4-3-2 سيستمهاي فتوولتائيک يکپارچه با نما:
شیوه های مختلفي برای ترکیب سیستم های فتوولتائیک با نما وجود دارد که هر یک را بسته به نوع طرح و انتخاب طراحان، می توان در فرایند طراحي مطرح کرد و بهترین گزینه را مطابق با شرایط ساختمان به کار بست. در سیستم های نما مي توان پنلهای غیرشفاف، نیمه شفاف، و شیشه را در کنار هم به صورت عمودی یا دندانه دندانه ترکیب کرد تا بدین ترتیب هم نور طبیعي به میزان الزم به فضای داخل راه یابد و هم پنل- های فتوولتائیک الکتریسیته تولید کنند. همچنین به هنگام گرمي هوا، از ورود نور ناخواستۀ آفتاب به داخل فضا جلوگیری شود.
-4-17-4-3-2 سيستمهاي فتوولتائيک يکپارچه با سايبان ها :
پنل های فتوولتائیک غیرشفاف را در ترکیب با ساختمان یا رف نور نیز در نما به عنوان سایبان پنجره، لوور، نصب و فضای داخل را از پرتوهای مستقیم خورشیدحفاظت ميکنند و در همان حال شرایط ورود نور پراکنده و غیرمستقیم را به درون فضا تأمین مي کنند. سایبانهای فتوولتائیک را مي توان به صورت افقي، شیب دار یا پل های روی دیوار قائم نما قرار داد.
ـ مزیت سایبان های فتوولتائیک در مقایسه با سایر سایبان ها یا پرده ها آن است که علاوه بر اینکه مانع ورود گرما به داخل ساختمان مي شود و بار دستگاههای سرماساز را کاهش مي دهد، خود نیز نیروی برق مورد نیاز سیستمهای سرمایش را تولید مي کند.

تصویر2-15 : سيستمهاي فتوولتائيک يکپارچه با نما (منبع: P.C. Kiss Cathcart Anders Architects, Ibid)
-18-4-3-2 تأثير فرم پلان ساختمان بر نيروي سيستم فتوولتائيک:
برای آزمایش تأثیر فرم پلان ساختمان بر میزان تولید برق سالانه، یک بنای اداری چهار طبقه را در لس آنجلس )عرض جغرافیایي 33/9 درجه شمالي( با مساحت3716 مترمربع و زیربنــای 2929 مترمربع و ارتفاع هر طبقه 3/65 متر در نظر گرفته مي گیریم. فرض بر این است که کل چهار طبقۀ ساختمان در نما با پنلهای عمودی فتوولتائیک پوشانده شده است.
اقلیم این محل گرم و خشک است و نیاز سرمایشي زیادی دارد. برای این ساختمان مي توان دو حالت در نظر گرفت: در یک حالت ثابت است و با تغییر فرم پلان، مساحت دیوارهای مساحت کف محیطي تغییر می کند؛ در حالت دوم، مساحت دیوارهای محیطي متغیر فرض شده است.
در این تغییر فرم، ثابت و مساحت کف پنج نوع پلان به صورت دیاگرام بررسي مي شود. به طور کلي در این حالت ها تأثیر فرم پلان ساختمان بر کارآیي و میزان تولید سیستم فتوولتائیک مشخص ميگردد.
با توجه به دیاگرام ها و محاسبات نیروی تولید شده، مشخص کشیده تر باریکتر باشــد، محیط است که هر چه فرم پلان افزایش مي یابد و میزان دریافت تابش خورشید و تولید انرژی برق بیشــتر مي شــود و هر چه به فرم مربع نزدیک تر شویم، این میزان کاهش مي یابد؛ به این معنا که در فرم هایي که دیوارهای محیطي مساحت بیشتری پیدا ميکنند، میزان تولید انرژی بیشتر است.
مسئلۀ دیگر اینکه در کشیدگي فرم پلان به صورت شرقي ـ غربي و شمالي ـ جنوبي، تفاوت چشم گیری در میزان تولید انرژی برق وجود دارد.با توجه به دیاگرام ها، در صورتي که پلان این ساختمان لس آنجلسي را به فرم کشیده در جهت شمالي ــ جنوبي درآوریم، به حداکثر تولید برق در کل سال خواهد رسید البته باید توجه کرد که دیوارهای این ساختمان در چهار جهت شمال، شرق،جنوب، و غرب با فتوولتائیک پوشانده شده است. به عبارت دیگر، مشخص مي شود که دیوارهای شرقي و غربي در طول سال نور زیادی از خورشید دریافت و در نتیجه نیروی بیشتری تولید مي کنند. اما این آنالیز تنها منحصر به کارآیي فتوولتائیک است و در آن به آثار منفي حاصل از این جهت یابي توجهي نشده و عصر، و بهره وری کمتر در انتخاب پلان کف. (وفائی،1388)

تصویر2-16 : تأثير فرم پلان ساختمان( منبع : P.C. Kiss Cathcart Anders Architects, Ibid)
تأثير شيب ديوار نماي ساختمان بر نيروي سيستم فتوولتائيک به منظور بررسي تأثیر شیبهای مختلف یک دیوار پرده ای نمای جنوبي بر میزان تولید نیروی فتوولتائي، ساختماني چهارطبقه با دیـوار جنوبي به طول 30/5 متــر و به ارتفاع 14/6 متر و با 278/7 مترمربع کل مساحت فتوولتائیک، در جهت قائم فرض شده است. تأثیر شـیب های مختلف این دیوار )از شیب90 درجۀ قائم تا40 درجه( بر میزان تولید برق در دو حالت بررسي ميشود . در حالت اول، مساحت پنل های فتوولتائیک ثابت است و با تغییر شیب مساحت کف طبقات و مساحت دیوار جنوبي تغییر مي کند.
در حالت دوم، با تغییر شیب دیوار، مساحت فتوولتائیک نیز تغییر مي یابد؛ به طوری که هر چه شیب دیوار به افق نزدیک تر مي شود، مساحت پنلهای فتوولتائیک نیز افزایش مي یابد ــ البته ارتفاع طبقات ثابت است.
با توجه به دیاگرام ها و محاسبات نیروی تولید شده توسط پنل های فتوولتائیک، مشخص است که هر چه شیب دیوار از حالت قائم به سطح افق نزدیک تر مي شود، سطح فتوولتائیک انرژی خورشید را بیشتر دریافت مي کند. بنا براین، تولید نیروی برق و بازده آن بیشتر خواهد بود.
همچنین در صورتي که بخواهیم کل سطح دیوار با پنلهای فتوولتائیک پوشیده باشد، با نزدیک تر شدن شیب دیوار به سطح افق، بر مساحت دیوار نیز افزوده و در نتیجه تولید برق بیشتر ميشود در این دیاگرام ها مساحت سطح دیوار فتوولتائیک از 278/7 مترمربع با شیب 90 درجه تا 433/5 مترمربع با شیب 40 درجه افزایش مي یابد. اما این افزایش نیروی حاصل از شیب دار کردن سطح دیوار را باید با هزینه های دیگر بررسي کرد؛ از آن جمله هزینه های ساخت دیوار شیب دار که بیشتر است، یا کاهش مساحت کف در طبقات بالاتر داخل طبقات نیز در قسمت محیطي، نور مستقیم بیشتری دریافت مي کند که این مسئله در طول ساعات نیم روز نیاز به مراقبت بیشتری دارد .( وفائی ، 1388 )
دیوار شیب دار، کارآیي نیروی دیوارهای جنوبي و شرقي و غربي را در سرتاسر سال بهبود مي بخشد؛ در حالي که کارآیي دیوار شمالي شیب دار فقط در طول تابستان افزایش مي یابد.چنان که از این کردارها پیداست، نماهای شیب دار یکپارچه با فتوولتائیک ها بر میزان بازدهي بهینۀ آنها اثر مي گذارد. اما در طراحي نما باید به تأثیرات آن بر جنبه های دیگر طرح ساختمان نیز توجه شود؛ مسائلي چون فشرده شدن فضای کف در پیرامون دیـوار پردهای نما در طبقات که منجر به کاهش مقدار فضای ساختمان مي شود و همچنین هزینه های بیشتر برای ساخت دیوار مایل و غیره.

تصویر2-17 : تأثير میزان شیب دیوار در دریافت نور خورشید( منبع : وفائی ،1388، مجله صفه،ش 49 )
-19-4-3-2تعيين نوع و توان سيستم فتوولتائيک :
نوع یک سیستم فتوولتائیک تابع شرایطي چون نوع بارهای متصل به سیستم ای سي یا دی سي یا هر دو، وجود یا عدم وجود مولد کمکي برق، اتصال یا عدم اتصال به شبکۀ محلي یا سراسری، و چگونگي ارتباط با آن شبکه یک طرفه یا دو طرفه است. قبل از طراحي ابتدا باید تصمیم گرفت که سیستم فتوولتائیک مستقل خوداتکاء باشد یا متصل به شبکه برق شهری سیستم های مستقل به باتری های ویژه برای ذخیرۀ الکتریسیته نیاز دارند و تولید برق آنها نسبت به سیستمهای متصل به شبکه کمتر است و اغلب در نقاط دورافتاده از شبکۀ برق استفاده مي شود.
اگر سیستم فتوولتائیک متصل به شبکۀ برق شهری باشد، تضمیني برای تأمین برق وجود خواهد داشت؛ زیرا نیروی برق بین سیستم و شبکه مبادله مي شود و شبکه همچون ذخیره سازی نامحدود عمل مي کند. سیستمهای باتری دار هم نیاز به تعمیر و نگهداری باتری ها دارند؛ اما در مقابل سیستم های متصل به شبکه نیازمند نگهداری خاصي نیستند. البته در تصمیم گیری برای نوع سیستم، باید هزینه های باتری و نگهداری را در نظر گرفت و بر اساس نیاز و نوع زندگي تعیین کرد که چه نوع سیستمي مناسبتر خواهد بود.توان یک سیستم فتوولتائیک، به اندازۀ حداکثر بازده جریان مستقیم دی سي سیستم خورشیدی به کیلووات معین شده است؛ بنا بر این، یک سیستم 2 کیلووات هنگامي که کامالدر معرض پرتوهای خورشــید قرار گیرد، 2000 وات الکتریسیتۀ دی سي تولید ميکند، سپس این جریان مستقیم از طریق یک مبدل به جریان متناوب ای سي قابل استفاده تبدیل مي شود و خروجي آن به 1/7 کیلووات کاهش مي یابد.
توان سیستم های فتوولتائیک وابسـته به این موارد است: میزان بار الکتریکي مصرفي و نیازهای شخصي، زمان استفاده همۀ سال، فقط تابستان و غیره، مکان سیستم و اقلیم تابش خورشید، و مساحت فضای موجود در بام یا نما. اما مهم ترین محدودیت برای توان سیستم فتوولتائیک بودجۀ موجود است. این سیستم افزون بر اینکه بر معماری و طراحي آن اثر مي کند، دست اندرکاران طرح و فرایند طراحي، یعني معماران و دیگر مهندسان، را نیز به رقابت مي طلبد تا برای یکپارچگي سیستم پشتیباني ساختمان با نیروی تأمین شدۀ فتوولتائیک،راه حلهای ابتکاری خود را گسترش دهند.(وفائی،1388)
مهندس تعمیر و نگهداری ساختمان آن را همچون یک سیستم الکتریکي مي نگرد که نیازمند طراحي، ارتباطات، و نظارت خاص است. از معمار و مهندساني که با یکدیگر سر و کار دارند، خواسته مي شود که فتوولتائیک را در طي برنامه ریزی و شناخت ساختمان، دست کم در چهار سطح ادغام یکپارچه کنند:
1. طراحي یک ساختمان (شکل، اندازه، جهت یابي، رنگ)
2. یکپارچگي مکانیکــي (چند عملکردی بودن یک عنصر فتوولتائیک)
3. یکپارچگي الکتریکي (متصل به شبکه یا استفادۀ مستقیم از برق)
4. سیستم باید با مراقبت و نگهداری ساختمان معمولي یکپارچه شود.
– 4-2الزامات طراحی ساختمان با سلول های فتوولتائیک:
-1-4-2 مقدمه :
ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﺍﻳﻨﻜﻪ ﻣﺼﺮﻑ ﺑﺮﻕ ﺩﺭ ﺍﻳﺮﺍﻥ ﻫﺮ ﺳﺎﻝ ﺭﻭ ﺑﻪ ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺍﺳﺖ ﻭ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺯﻳﺎﺩﻯ ﺍﺯ ﺍﻧﺮژﻯ ﻛﺸﻮﺭ ﺩﺭ ﺑﺨﺶ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻥ ﺑﻪ ﺻﻮﺭﺕ ﺑﺮﻕ (ﺭﻭﺷﻨﺎﻳﻰ، ﺳﺮﻣﺎﻳﺶ، ﮔﺮﻣﺎﻳﺶ ﻭ…) ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﻣﻰ ﺷﻮﺩ ﻭ ﻧﻴﺰ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﻴﺎﺯ ﺭﻭﺯﺍﻓﺰﻭﻥ ﺑﻪ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺍﻧﺮژﻯ ﻭ ﻛﻢ ﺷﺪﻥ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺍﻧﺮژﻯ ﻓﺴﻴﻠﻰ ﻭ ﺁﺏ ﺳﺪﻫﺎ، ﻣﺤﺪﻭﺩﻳﺖ ﻫﺎﻯ ﺑﺮﻕ ﺭﺳﺎﻧﻰ ﻭ ﺗﺄﻣﻴﻦ ﺳﻮﺧﺖ ﺑﺮﺍﻯ ﻧﻘﺎﻁ ﺩﻭﺭﺍﻓﺘﺎﺩﻩ، ﻭ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻛﺎﻫﺶ ﺁﻟﻮﺩﮔﻰ ﻫﻮﺍ، ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﺭﻭ ﺍﺳﺘﻔﺎﺩﻩ ﺍﺯ ﺍﻧﺮژﻯ ﺧﻮﺭﺷﻴﺪﻯ ﺑﺮﺍﻯ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺑﺮﻕ ﺩﺭ ﺍﻳﺮﺍﻥ ﻛﻪ ﺗﺎﺑﺶ ﻧﻮﺭ ﺧﻮﺭﺷﻴﺪ ﺩﺭ ﺁﻥ ﻭ ﺍﺯ ﻣﻨﺎﻃﻖ ﺑﺴﻴﺎﺭ ﻣﺴﺘﻌﺪ ﺑﺮﺍﻯ ﺑﻬﺮﻩ ﮔﻴﺮﻯ ﻗﺪﺭﺕ ﻭ ﺗﻮﺍﻥ ﻣﻄﻠﻮﺏ ﺩﺍﺭﺩ ﺍﺯ ﺍﻧﺮژﻯ ﺧﻮﺭﺷﻴﺪﻯ ﺍﺳﺖ، ﺍﻣﺮﻯ ﺿﺮﻭﺭﻯ ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻰ ﺭﺳد. ﺑﺎ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﻓﻦ ﺁﻭﺭﻯ ﻭ ﻟﺰﻭﻡ ﺻﺮﻓﻪ ﺟﻮﻳﻰ ﺩﺭ ﻣﺼﺮﻑ ﺍﻧﺮژﻯ، ﺩﻧﻴﺎﻯ ﺍﻣﺮﻭﺯ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﻳﻜﭙﺎﺭﭼﻪ ﻛﺮﺩﻥ ﻫﺮﭼﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻓﺘﻮﻭﻟﺘﺎﻳﻴﻚ ﻫﺎ ﺑﺎ ﻣﻌﻤﺎﺭﻯ (ﺑﺮﺍﻯ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺑﺮﻕ) ﭘﻴﺶ ﻣﻰ ﺭﻭﺩ ﻭ ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎﻯ ﻓﺮﺍﻭﺍﻧﻰ ﺍﺯ ﺍﻳﻦ ﺩﺳﺖ ﺩﺭ ﻛﺸﻮﺭﻫﺎﻯ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﺸﺎﻫﺪﻩ ﻣﻰ ﺷﻮﺩ ﻛﻪ ﺭﻭﺯﺑﻪ ﺭﻭﺯ ﺭﻭ ﺑﻪ ﭘﻴﺸﺮﻓﺖ ﺍﺳﺖ؛ ﺑﻪ ﻋﺒﺎﺭﺗﻰ ﻓﺘﻮﻭﻟﺘﺎﻳﻴﻚ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺳﺎﺯﻣﺎﻳﻪ (ﻋﻨﺼﺮ) ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻰ ﻳﺎ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﺎ ﺑﻨﺎ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻣﻰ ﺷﻮﻧﺪ ﻭ ﻋﻼﻭﻩ ﺑﺮ ﻣﺰﺍﻳﺎﻳﻰ ﻛﻪ ﺧﻮﺩﺷﺎﻥ ﺑﻪ ﺗﻨﻬﺎﻳﻰ ﺩﺍﺭﻧﺪ، ﺩﺭ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﺑﺎ ﻣﻌﻤﺎﺭﻯ ﻓﻮﺍﻳﺪ ﺁﻧﻬﺎ ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺑﺮﺍﺑﺮ ﻣﻰ ﺷﻮﺩ ﻭ ﺩﻳﮕﺮ ﻓﻘﻂ ﺗﻮﻟﻴﺪﻛﻨﻨﺪﺓ ﺍﻧﺮژﻯ ﻧﺨﻮﺍﻫﻨﺪ ﺑﻮﺩ. ( علی اكبر نوشين، شناخت و كاربرد انواع انرژى ، پيشنهادى نو براى تأمين انرژى انسانها، ص 235.)

)http://www.sapa-solar. Com تصویر 2-18 : نمودار مسیر انرژی ( ماخذ:
ﺍﻣﺮﻭﺯﻩ ﻣﻌﻤﺎﺭﺍﻥ ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺑﻪ ﺳﻤﺖ ﺗﺮﻛﻴﺐ ﻛﺮﺩﻥ ﻓﺘﻮﻭﻟﺘﺎﻳﻴﻚ ﻫﺎ ﺑﺎ ﺑﻨﺎ ﻭ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻨﻰ ﺁﻧﻬﺎ ﺑﺎ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻰ ﭘﻴﺶ ﻣﻰ ﺭﻭﻧﺪ ﻛﻪ ﻳﻜﻰ ﺍﺯ ﺳﺮﻳﻊ ﺗﺮﻳﻦ ﺑﺨﺶ ﻫﺎﻯ ﺭﺷﺪ ﺻﻨﻌﺖ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻥ ﺍﺳﺖ ﻭ ﺍﻳﻦ ﺗﻜﻨﻴﻚ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩﻯ ﺩﺭ ﺍﺭﻭﭘﺎ ﻭ ﺁﻣﺮﻳﻜﺎ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﻰ ﺷﻨﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻩ ﺍﺳﺖ ﻭ ﺍﺯ ﺳﻮﻯ ﻃﺮﻓﺪﺍﺭﺍﻥ ﻣﺤﻴﻂ ﺯﻳﺴﺖ ﭘﺸﺘﻴﺒﺎﻧﻰ ﻣﻰ ﺷﻮﺩ.
ﺩﺭﺑﺎﺭﺓ ﻣﺴﺎﺋﻞ ﺍﻗﺘﺼﺎﺩﻯ ﺍﻳﻦ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﺑﺎﻳﺪ ﮔﻔﺖ ﻛﻪ ﺑﻴﺸﺘﺮﻳﻦ ﻣﺨﺎﺭﺝ، ﻣﺮﺑﻮﻁ ﺑﻪ ﻫﺰﻳﻨﻪ ﻫﺎﻯ ﺍﻭﻟﻴﺔ ﺗﻮﻟﻴﺪ ﺁﻥ ﺍﺳﺖ.ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻛﺎﺭﺑﺮﺩ ﻓﺘﻮﻭﻟﺘﺎﻳﻴﻚ ﻫﺎ ﺩﺭ ﻣﻌﻤﺎﺭﻯ ﺑﻪ ﻋﻨﻮﺍﻥ ﺍﺟﺰﺍﻯ ﺍﺻﻠﻰ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﻰ ﻭ ﺟﺎﻳﮕﺰﻳﻨﻰ ﺁﻥ ﺑﺎ ﻣﺼﺎﻟﺢ ﺑﻨﺎ ﻭ

پایان نامه
Previous Entries منابع و ماخذ پایان نامه فتوولتائیک، زیبایی شناسی، مصرف انرژی Next Entries منابع و ماخذ پایان نامه ﻣﻰ، ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻥ، ﺳﻴﺴﺘﻢ، ﺷﻴﺐ