معرفی
عملکرد کارآمد سیستم های پمپ حرارتی منبع زمینی (GSHP) برای ساختمان های سبز با تکیه بر مقررات عملیات سطح بالا به دست می آید. با ترکیب مزایای عملکرد حرارتی بالای ساختار پوشش، اثر صرفه جویی در انرژی و کاهش انتشار بیشتر بهبود می یابد. در طول دوره “برنامه پنج ساله سیزدهم”، تعداد پروژه های ساختمان سبز در چین با مزیت مقیاس افزایش یافت. با این حال، تعداد کمی از پروژه های ارزیابی به طور اساسی برچسب “عملیات ساختمان سبز” را دریافت کردند و مشکل عدم تطابق بین طراحی و عملکرد بهینه ساختمان های سبز وجود داشت. الزامات اساسی ساختمان های جدید در چین با بهبود تدریجی استاندارد ارزیابی ساختمان سبز (GB/T 50,378-2019) اجرا شده است [1]. سیستم ارزیابی ساختمانهای سبز موجود غالباً مبتنی بر عملکرد کلی یک ساختمان یا ساختمان است و به ندرت نرخ مشارکت فناوریهای صرفهجویی در انرژی مورد استفاده در عملیات ساختمان را هدف قرار داده است. با توجه به بازده متوسط سالانه بالا و سطح انتشار کم کربن، سیستم GSHP به طور گسترده در کاربردهای انرژی تجدیدپذیر مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر، سیستم ارزیابی جامع، کمی و مشخصه سیستم GSHP برای ساختمان های سبز هنوز ایجاد نشده است. از یک سو، استانداردهای موجود به اندازه کافی متمرکز نیستند و تمایل به رعایت استانداردهای فنی دارند. به عنوان یک فناوری مهم صرفه جویی در انرژی، یک شاخص ارزیابی دقیق از اثر کاربرد سیستم GSHP ایجاد نشده است. استانداردهای LEED، BREEAM و ارزیابی ساختمان سبز و سایر استانداردها بر تأثیر کلی صرفه جویی در انرژی ساختمان ها و استفاده از اقدامات فنی صرفه جویی در انرژی تمرکز دارند. از سوی دیگر، ترکیب سیستم GSHP و ساختمان سبز ارزیابی هدفمندی انجام نداده است و بهره وری انرژی سیستم نمی تواند به طور جامع اثر عملکرد آن را ارزیابی کند. ارزیابی اثر کاربرد سیستم GSHP معمولاً از شاخصهای COP (ضریب عملکرد) [2،3]، IPLV (مقدار بار بخشی یکپارچه) [4،5] و SPF (ضریب عملکرد فصل) [ 6،7] و دیگران. این شاخصها نمیتوانند عوامل مؤثری را که منجر به راندمان پایین سیستم پمپ حرارتی و استراتژی تنظیم عملیات اضطراری میشوند، منعکس کنند. بنابراین، اندازهگیری اثر کاربرد سیستم GSHP برای ساختمانهای سبز دشوار است و بهینهسازی عملیات مشکلمحور به سختی به دست میآید و در نتیجه عملکرد یکپارچه برخی از سیستمها انجام میشود. سپس، اثر کاربرد و اثر طراحی مورد انتظار به طور قابل توجهی متفاوت است.
اخیراً، تعداد زیادی از مطالعات بر روی پارامترهای طراحی، حالتهای انرژی جفت شده، استراتژیهای کنترل، شرایط عملیاتی واقعی و سایر جنبههای سیستم GSHP متمرکز شدهاند. تجزیه و تحلیل شبیه سازی سیستم برای بازتولید دقیق شرایط مرزی واقعی دشوار است، بنابراین مطالعه عملکرد سیستم پمپ حرارتی از دیدگاه اندازه گیری قابل توجه است. گائو بو و همکاران [8] با آزمایش و تجزیه و تحلیل عملکرد عملیاتی سیستمهای GSHP در مناطق مختلف، پیشنهاداتی برای بهبود عملکرد سیستمهای GSHP از جنبههای طراحی، ساخت و بهرهبرداری سیستم ارائه شد. لی یونگ و همکاران [9] امکانسنجی سیستم GSHP اعمال شده در ساختمانهای اداری و شاخصهای کلیدی پیشنهادی، مانند ظرفیت موجود، صرفهجویی در مصرف انرژی، و کارایی هزینه و غیره را تجزیه و تحلیل کرد. اسپیتلر و همکاران. [10] دادههای عملکرد سیستم اندازهگیری شده بلندمدت را از یک سیستم GSHP اخیراً نصبشده در سوئد ارائه کرد و نشان داد که چگونه اجزای مختلف سیستم بر عملکرد تأثیر میگذارند، سپس عوامل عملکرد فصلی (SPF) بر اساس طرح مرزی SEPEMO ارزیابی شدند. دنگ و همکاران [11] آزمایش و تجزیه و تحلیل کوتاه مدت بر روی عملکرد حرارتی 32 نوع مختلف سیستم پمپ حرارتی در مناطق سردسیر چین انجام داد. نتایج تحقیقات آنها نشان داد که بیش از 90 درصد از سیستم ها الزامات طراحی شده برای عملکرد عملیات را برآورده نمی کنند. بوکلمان و فیش [12] داده های به دست آمده از پایش بلند مدت شش پروژه GSHP آلمان را تجزیه و تحلیل کردند. آنها خاطرنشان کردند که ایجاد و بهینه سازی مداوم استراتژی کنترل عملیات برای هماهنگی کلی برای اطمینان از عملکرد موثر بلند مدت سیستم ها حیاتی است.
مطالعات موجود اغلب تأثیر عملکرد بدنه ساختمان بر مصرف انرژی و بهره وری انرژی را نادیده می گیرند و در ایجاد رابطه ارتباطی بین بدنه ساختمان و سیستم انرژی شکست می خورند. به منظور کمی سازی جامع اثر کاربردی بهبود بهره وری انرژی ساختمان، روش ارزیابی جامع سود را می توان معرفی کرد. تحقیقاتی در مورد ارزیابی جامع شاخص های مربوط به ساختمان های سبز توسط متخصصان در سراسر جهان انجام شده است، اما توجه کمی به اثر یکپارچه بدنه ساختمان و سیستم پمپ حرارتی شده است. بو لیمینگ و همکاران [13] یک سیستم شاخص ارزیابی طراحی ساختمان سبز شامل هزینه و منافع اقتصادی بر اساس روش ارزیابی فازی داده کاوی ایجاد کرد. من جین پینگ و همکاران [14] یک سیستم ارزیابی ساختمان سبز بر اساس روش خوشهبندی خاکستری راهاندازی کرد و برخی از شاخصها (محیط زمین و فضای باز، صرفهجویی در مصرف انرژی و مصرف انرژی و غیره) را بر اساس استاندارد ارزیابی ساختمان سبز در این حوزه ارزیابی کرد. یانگ لو و همکاران [15] روش ارزیابی سود جامع سیستم GSHP برای ساختمانهای سبز را پیشنهاد کرد. با شرایط بهره برداری از پروژه پمپ حرارتی منبع خاک، 15 شاخص ارزیابی ایجاد شد.
برای انعکاس نقش پیوند ساختمانهای سبز و سیستمهای پمپ حرارتی، تجربه مطالعات ارزیابی موجود در مورد سیستم GSHP و ساختمانهای سبز باید به طور جامع تحلیل شود. همراه با مزایای ساختمان های سبز و ویژگی های سیستم GSHP، یک سیستم ارزیابی جامع، کمی و هدفمند از اثر کاربرد سیستم GSHP برای ساختمان های سبز ایجاد شد. این مطالعه از روش وزن آنتروپی سلسله مراتبی برای محاسبه وزن شاخص استفاده کرد و یک مدل ارزیابی جامع فازی را برای ادغام نتایج ارزیابی چند شاخص برای تشکیل یک سیستم ارزیابی کامل ایجاد کرد. 21 شاخص ارزیابی وجود داشت که 8 شاخص برای کنترل عملیات، 10 شاخص برای تصمیم گیری سرمایه گذاری و 3 شاخص برای صرفه جویی در انرژی و حفاظت از محیط زیست مورد استفاده قرار گرفت. انتخاب شاخصها برای ارزیابی اثر کاربرد سیستم GSHP برای ساختمانهای سبز و بررسی پیوندهای ضعیف سیستم مفید است. با توجه به تصمیم بهینه سازی عملیات و سرمایه گذاری سیستم، نتایج ارزیابی می تواند به عنوان یک مرجع ارزشمند در نظر گرفته شود.

Leave A Comment