با توجه به گرم شدن سریع زمین و قرار گیری کشور ایران در منطقه خشک و گرم جغرافیایی و رسیدن میانگین دمایی برخی نقاط به بالای 45 درجه سانتی گراد , میزان مصرف انرژی برق در فصول گرم سال بسیار زیاد شده است و از طرفی بازدهی تجهیزات تهویه مطبوع به دلیل بالا رفتن دمای طرح بیرون پایین آمده است.
نصب سایه بان جهت تجهیزات تهویه مطبوع از چند زاویه قابل بررسی و شبیه سازی می باشد
- کمک به کاهش جذب انرژی تابشی خورشید بر روی مبدل های هواخنک (کندانسور ها) .
- پایین آمدن دمای طرح خارج و نتیجه آن بالا رفتن بازدهی سیستم تبرید.
- کاهش مصرف انرژی برق.
- افزایش راندمان دستگاه و قرار نگرفتن در پیک کاری
- کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری و در نتیجه افزایش نسبی عمر تجهیزات.
.
طرح چالش
کاهش ظرفیت سیستم های تراکمی هواخنک که در هوای آزاد نصب می گردند به دلیل تابش نور مستقیم آفتاب.
سیستم های تهویه مطبوع بر اساس پایداری و پاسخ به حدکثر نیاز یک ساختمان در گرمترین موقیعت زمانی یک سال طراحی میگردد.
تمامی طراحی ها بر اساس حداکثر دمای خشک در طول گرمترین روز سال می باشد. ولی در حالت واقعی به دلیل جذب تابش نور خورشید بر روی کندانسور دستگاه که یک مبدل هواخنک می باشد , دمای هوای بیرون حداقل 15 الی 20 درصد بیشتر از دمای خشک توسط کندانسور نشان داده می شود . در این حالت که معمولاً گرم ترین موقیعیت روز و بیشترین نیاز به سرمایش در یک زمان می باشد با کاهش شدید بازدهی دستگاه روبه رو هستیم.
.
مثلاً دمای خشک شیراز مطابق تمامی اطلاعات و همچنین اعلام هواشناسی شیراز حداکثر 40 درجه سانتی گراد می باشد ولی در حقیقت دمای سطح کندانسور در ساعت 3 بعد از ظهر زیر نور خورشید حدود 43 الی 46 درجه سانتی گراد می باشد که مطابق آنالیز نرم افزار بیتزر کاهش بازدهی کمپرسور کاملاً مشهود می باشد.
بررسی یک پروژه بصورت واقعی
نیاز پروژه مطابق محاسبات
- سرمایش مورد نیاز : 990 کیلو وات
- ساعت پیک نیاز : ساعت 15 الی 17 هر روز با توجه به کاربری پروژه
محاسبه بازدهی کمپرسور - با نرم افزار - در دماهای پایین
محاسبه بازدهی کمپرسور - با نرم افزار - در دماهای بالا
بررسی دمایی شهر شیراز - با نرم افزار
شبیه سازی دمایی گرم ترین روز سال
نتیجه گیری نموداری و تطابق اطلاعات
- نمودار تغییرات دمای هوا در محور زمان از ساعت 0 الی 23
در نمودار مشخص است که دمای هوا از ساعت 13 با شیب زیادی شروع به گرم شدن میکند و این روند در ساعت 14 به حداکثر خود میرسد.
در این ساعات تابش آفتاب بصورت حداکثری و جذب آن بصورت بیشینه می باشد.
- نمودار بازدهی یک کمپرسور نسبت به تغییر زمان در محور زمان از ساعت 0 الی 23
بازدهی یک کمپرسور اسکرال بیتزر با توجه به تغییرات دمایی و زمانی شبانه روز بصورت روبهرو می باشد.
بصورت کاملاً بدیی کمترین بازدهی کمپرسرو مربوط به ساعت 16 که بیشترین تابش آفتاب و حداکثر دمای محیز بیرون می باشد وجود دارد.
- نمودار بازدهی مجموعه چیلرهای پروژه نسبت به تغییر زمان و نیاز پروژه در محور زمان از ساعت 0 الی 23
دقیقاً مطابق نمودار , از ساعت 13 گرمترین روز سال تا حدود ساعت 17 , علی رقم افزایش نیاز حداکثری به سرمایش , کمپرسور چیلر تراکمی دچار افت محسوس حدود 10% میگردد و توانایی کاری خود را از دست میدهد. این یعنی در اوج نیاز و گرمای شدید روز , عملاً سرمایش کافی وجود نخواهد داشت و دلیل اصلی آن کاهش راندمان کندانسور بخاطر تابش شدید آفتاب می باشد.
پروژه واقعی انجام شده
شبیه سازی میزان جذب انرژی خورشید توسط یک جسم سه بعدی - با ابعاد واقعی یک چیلر تراکمی
توضیح : همانطور که در نتیجه شبیه سازی جسم زیر در بخش انرژی نرم افزار رویت مشخص است , بصورت کاملاً مشهود میزان جدب انرژی خورشید بصورت تجمعی در حالت بدون سایه بان (22 کیلو وات بر ساعت) و در حالت با سایه بان (11 کیلو وات بر ساعت می باشد). معنی ان این است که فقط با نصب یک سایه بان می توان میزان جذب انرژی خورشید توسط فیزیک یک چیلر تراکمی هواخنک را در حدود 50 درصد کاهش داد ع که بصورت محسوسی در میزان بازدهی کندانسور و همچنین عمر دستگاه اثر گذار خواهد بود.
- در حالت بدون سایه بان
- در حالت با سایه بان
