معرفی و عملکرد چیلرهای جذبی پانل هوشمند خورشیدی در صنعت ساختمان (1388)

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

از آنجا که این انرژیهای تجدیدپذیر منجر به تولید مقادیر بسیار بسیار ناچیزی و در برخی موارد هیچ نوع از گازهای گلخانهای میگردند؛ لذا یکی از سوختهایی که به زودی در دنیا رتبه اول مصرف را به خود اختصاص میدهد، انرژی الکتریکی سبز خورشیدی میباشد. جالب است که بدانیم مقدار انرژی دریافتی زمین از خورشید در هر 15 دقیقه، برابر با مقدار انرژی مصرفی تمام کشورهاست.

با این تفاسیر امروزه مشاهده میشود که ژاپن با تولید بیش از 45 درصد انرژی خورشیدی در سطح بین المللی، بیشترین مقدار سلولهای خورشیدی نصب شده را بر حسب تعداد افراد کشور خود دارا است. همچنین بعد از ژاپن، کشورهای اروپایی و ایالا ت متحده امریکا نیز قابل ملاحظه ترین بازارهای بهره بری از انرژی سبز را تحت پوشش داشته و اهمیت آن به حدی رسیده است که کشور آلمان بخشی از مالیات دریافتی از مردم خود را صرف سرمایه گذاری در این زمینه مینماید

در این مقاله نیز سعی شده است که با معرفی عملکرد سیستمهای وابسته به انرژی خورشیدی و بررسی موقعیت فنی – اقتصادی چیلرهای جذبی ( بعنوان سیستم تهویه مطبوع ساختمان ) و نحوه عملکرد پانلهای هوشمند خورشیدی در طراحی و معماری مناسب ساختمانها، بر این نکته تأکید شود که با واقع بودن ایران بر روی کمربند زرد کره زمین و با تکیه بر این واقعیت که میزان کل انرژی خورشیدی که به کشور میتابد، بیش از 3000 برابر انرژی مورد نیاز آن است و میزان دریافت آفتاب سالانه در ایران، حدود 1000 برابر تمامی مصرف و صادرات سالانه انرژی کشور می باشد. لذا با طراحی بهینه سیستم های خورشیدی ،بجای اختصاص یارانه به سوختهای فناپذیر فسیلی میتوان با اقدام به ساخت سیستمهای گرمایش و سرمایش خورشیدی در ساختمانها و نیز احداث نیروگاههای انرژی خورشیدی در صنعت، ضمن صرفه جویی در مصرف سوخت و توسعه صنعت ملی انرژی خورشیدی و ایجاد شغلهایی با تکنولوژی برتر، از آسیب جدی بر محیط زیست نیز خودداری بعمل آورد.

مقدمه:

بحران انرژی و پایان پذیری منابع فسیلی بهمراه آلودگی محیط زیست از جمله عوامل محرک بشر به منظور دست یابی بر سرچشمه های انرژی فناناپذیری چون خورشید و باد و … می باشد که در عرض دهه گذشته اهمیت بیشتری یافته است .به گونه ایکه در طی 5 سال اخیر ، کشورهای ژاپن و آلمان با گسترش بهره بری مناسب از انرژی خورشیدی بالاخص در نواحی مسکونی شهری ، اقدام به سرمایه گذاری نموده اند .

خوشبختانه کشور ما ایران ، بر روی کمربند زرد زمین که بیشترین میزان دریافت نور خورشید را در طول روز در ماههای مختلف سال دارد واقع شده است که با استفاده از این نوع انرژی در ایران میتوان تا دورترین نقاط کشور را تحت پوشش قرار داد .از سوی دیگر کشور ما حدوداً 30 % مصرف انرژی کل در بخش صنعتی و 40 % نیز بخش خانگی و تجاری به خود اختصاص داده است که در کنار محدودیت منابع انرژی ، ضرورت استفاده بهینه از ذخایر کشورمان را بیش از پیش مطرح می کند .لذا آشنایی با سیستم های تهویه مطبوع خورشیدی دارای مزایای بسیاری در صرفه جویی مصرف سوخت ساختمان می باشد و از آ نجا که این سیستم ها دارای ویژگیهای فنی و اقتصادی خاص خود بوده ، دراین مقاله سعی می شود با بررسی فنی چیلرهای جذبی خورشیدی و طراحی و عملکرد پانلهای خورشیدی هوشمند براین مهم تأکید شود که به جای اختصاص یارانه به انرژی های تجدید ناپذیر، با کمک به ساخت سیستم های گرمایش و سرمایش خورشیدی در س اختمانها ضمن صرفه جویی در مصرف سوخت و اقتصادی بودن آن ، موجب کاهش صدمه به محیط زیست نیز می شویم.

2- انرژی خورشیدی : انرژی الکتریکی سبز

بهره گیری از انرژی خورشیدی برای تأمین نیازهای انرژی در جهان تنها راه جلوگیری از نابودی محیط زیست می باشد .انرژی خورشیدی علاوه بر تأمین آب گرم مصرفی ساختمان و گرمایش محیط های مسکونی در زمستان ، قابلیت انجام تهویه مطبوع در تابستان را دارا می باشد که استفاده از این مزیت امکان صرفه جویی چشمگیری در مصرف انرژی فسیلی و حفظ محیط زیست را در بر دارد و درآینده می تواند جایگزین سایر انرژی ها شود. از این لحاظ فقط در سال 2003 ، استفاده از انرژی خورشیدی 15 % در جهان افزایش داشته است .

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

3- آشنایی با چیلرهای جذبی خورشیدی

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

امروزه چیلرهای جذبی توسط شرکتهای مختلف داخلی و خارجی تولید می شود. در ژاپن ، چین ، هند ، امریکا و ...