محاسبه انرژی گرمايشی ساختمان ها شهری
محاسبه انرژی گرمايشی
در اين مقاله ابتدا براي يك ساختمان مسكوني كه داراي سيستم حرارت مركزي ميباشد انرژي گرمايشي آن توسط برنامه تدوين شده محاسبه مي شود. سپس با تغيير پارامترهاي موثر در ميزان انرژي گرمايشي ساختمان، مسئله براي حالت های مختلف تحليل ميشود. آنگاه يك شبكه عصبي انتشار برگشتي توسط نرم افزار MATLAB ايجاد ميگردد. براي آموزش اين شبكه از الگوريتم آموزش نظارت شده استفاده ميشود. پس از آموزش شبكه تعدادي ساختمان تحت شرايط مختلف با روش دقيق و استفاده از هوش مصنوعي تحليل شده و نتايج آنها با يكديگر مقايسه ميشود.
از اين مرحله به بعد، ديگر نيازي به حل مسئله انرژي گرمايشي نيست و حجم عمليات كامپيوتري كاهش مييابد . با آموزش اين شبكه بدون نياز به محاسبه ميتوان ميزان انرژي گرمايشي ساختمان را تحت هر شرايط دلخواه ديگری با دقت قابل قبول تخمين بزنيم . نتايج نشان ميدهد كه شبكه عصبي انتشار برگشتي به خوبی توانايی تخمين انرژي گرمايشي ساختمان ها را دارد.
يكي از عواملي كه باعث كاهش ضريب عملكرد و افزايش انرژي مصرفي سيكل هاي تبريد مي شود تغيير فاز مبرد مايع به بخار و جوشش ناگهانی آن بعد از كندانسور است. اين تغيير فاز به علت افت فشار يا گرماي ناشي از اصطكاك در مسير بعد از كندانسور تا ورودي شير انبساط رخ مي دهد. براي جلوگيري از اين تغيير فاز از روشهايی مانند مادون سرد كردن مبرد يا بالا بردن و ثابت نگه داشتن دما و فشار چگالش استفاده ميشود كه اين روش ها همه داراي معايبي هستند.
استفاده از تكنولوژی در محاسبه انرژی گرمايشی
تقويت فشار مبرد مايع كه با استفاده از پمپ مبرد مايع انجام مي شود، روش نسبتاً جديد ديگري است كه براي جلوگيري از اين تغيير فاز پيشن هاد گرديده است. در اين تحقيق سيكلهاي متداول با دماي چگالش ثابت و داراي كنترل مينيمم هد فشار و سيكل با تقويت فشار مبرد مايع مدلسازي كامپيوتري شدهاند. با استفاده از نتايج مدلسازي ها، تاثير تغيير فاز مبرد مايع بعد از كندانسور بر پارامترهاي سيكل تبريد مانند ضريب عملكرد، انرژي مصرفي و ظرفيت سرمايي بررسي شده است.
همچنين ميزان و چگونگي تاثير بكارگيري تكنولوژي تقويت فشار مبرد مايع بر كاهش مصرف انرژي و افزايش ضريب عملكرد و ظرفيت سرمايي سيكل مطالعه شده است. نتايج مدلسازي هاي انجام شده در اين تحقيق، تاثير مثبت استفاده از تكنولوژي تقويت فشار مبرد مايع را به صورت بهبود ضريب عملكرد حداكثر تا ۶۱ %و كاهش مصرف انرژي تا بيش از ۳۱ %در مقايسه با دو سيكل متداول ديگر نشان ميدهد.
جريان و توزيع دما در فضاهای محاسبه انرژی گرمايشی
هواي داخل ساختمان ها و ساير فضاهاي بسته تحت تأثير عوامل و متغيرهاي فيزيكي متعددي ميباشد كه هر كدام بر راحتي و آسايش انسان ها تأثير دارند. در بسياري از مناطق گرم و خشك ايران از كولرهاي آبي براي خنك نمودن فضاها در تابستان استفاده مي شود. در اين روش هواي محل مورد نظر بين ۱۰ تا ۲۰ بار در ساعت تعويض مي شود. از جمله عواملي كه بر روي عملكرد اين سيستم تأثير دارند، اندازه و محل قرارگيري دريچه هاي ورودي و خروجي هوا و سرعت عبور هوا از آن ها مي باشد. در اين تحقيق با استفاده از مدلسازي عددي تأثير محل قرارگيري دريچه هاي ورودي و خروجي، اندازه آنها، سرعت هواي ورودي و همچنين حضور منبع توليد حرارت بر روي جريان هوا و توزيع دما در فضاهايي مانند اتاق و سوله صنعتي كه در فصل تابستان تهويه مي شوند مورد بررسي قرار گرفته است.
با مطالعه نتايج مشخص شده است كه با استفاده از سيستم تهويه جابجايي، كه در آن دريچه هاي ورودي هوا به فضا در قسمت هاي پاييني ديوار قرار مي گيرد، با صرف ميزان هواي ورودي كمتري نسبت به سيستم تهويه اختلاطي مي توان شرايط آسايش حرارتي در فضاي فن تهويه شونده به خصوص در محل حضور ساكنين را ايجاد نمود. نتايج همچنين نشان داده است كه هواي گرمي كه معمولاً در ارتفاعات بالاي فضا و منطقه زير سقف قرار مي گيرد بدون مخلوط شدن با هواي سرد ورودي از طريق دريچه هاي خروجي خارج ميشود. بنابر اين استفاده از اين روش باعث صرفهجويي در مصرف انرژي براي تهيه هواي تهويه ميشود.
تامين رطوبت نسبي در محاسبه انرژی گرمايشی
هواي داخل ساختمان در يك محدوده مناسب، بعد از درجه حرارت مهمترين عامل در تامين شرايط آسايش داخل ساختمان است. نرخ تهويه علاوه بر اينكه بر بار حرارتي ساختمان و در نتيجه درجه حرارت هواي داخل تاثير دارد، بطور غير مستقيم رطوبت نسبي هوا را نيز تغيير مي دهد.
به همين خاطر بررسي تاثير نرخ تهويه هواي داخل بر تغييرات رطوبت نسبي مستلزم در نظر گرفتن تمام عوامل مذكور در يك مدل واحد است. در اين مقاله يك مدل رياضي براي تحليل رفتار حرارتي و رطوبتي ساختمان در حالت گذرا ارائه شده است. مدل بر اساس نوشتن معادلات توازن انرژي براي اجزاي مختلف ساختمان يعني ديوارها، سقف، كف و نيز منبع گرمايي تشكيل شده است. هم چنين معادله توازن جرم براي تغييرات رطوبت هواي داخل ساختمان نوشته شده است.
نتایج بررسی و تحقیق درباره محاسبه انرژی گرمايشی
معادلات بدست آمده به شكل موسوم به فضاي حالت نوشته شده و با روش عددي تحليل گرديدهاند. از نتايج حل براي پيش بيني رفتار حرارتي و رطوبتي هواي داخل استفاده شده است. مدل رياضي قادر است راههاي كنترل رطوبت نسبي داخل اتاق را در محدوده شرايط آسايش بررسي كند. اين مدل توانايي بررسي احتمال ميعان بر روي سطوح داخل ساختمان را تحت تاثير شرايط مختلف هواي خارج و خارج در شرايطي كه اين عوامل نسبت به زمان بطور پيوسته تغيير ميكنند را دارد.
شرایط دمای مرغداری گوشتی
شرایط دمای سالن استخر و جکوزی