3 . مطالعه موردی
در این بخش، مطالعات موردی برای مشخص کردن اهداف و دامنه تحلیل ها و انجام جمع آوری موجودی چرخه عمر (LCI) توضیح داده شده است.
3.1 . هدف و دامنه تحلیل ها
دو کهن الگوی ساختمان در نظر گرفته شد: یک ساختمان کم‌مرتبه و یک ساختمان بلند، که نشان‌دهنده دو نوع اصلی ساختمان‌های مسکونی چند خانواده در انبار ساختمان‌های اروپایی است.
ساختمان کم ارتفاع یک ساختمان 3 طبقه با 7 آپارتمان (مساحت خالص 663 متر مربع ) است. هر آپارتمان به دو منطقه حرارتی (روز و شب) تقسیم می شود. میانگین دمای دو منطقه برای فعال کردن واحدهای گرمایش و سرمایش استفاده می شود ( شکل 6 را ببینید ).
شکل 6 . کهن الگوهای ساختمانی کم‌مرتبه (چپ) و بلندمرتبه (راست).
ساختمان مرتفع یک ساختمان 7 طبقه با 6 آپارتمان برای هر طبقه به جز طبقه همکف است که دارای 4 آپارتمان (مساحت خالص کل 2912 متر مربع ) است. هر آپارتمان یک منطقه حرارتی واحد با یک ترموستات برای فعال کردن واحدهای گرمایش و سرمایش در نظر گرفته می شود.
دو مجموعه راه حل برای نشان دادن دو نوع اصلی راه حل های فناورانه شناسایی می شوند: یکی متمرکز و دیگری مفهوم نصب فنی غیرمتمرکز ( جدول 6 ). این مجموعه راه حل ها برگرفته از تجربه طراحان و عمل روزمره است.
جدول 6 . راه حل مجموعه توضیحات و مشخصات فن آوری.
| سیستم/سرویس | تکنولوژی | |
|---|---|---|
| مجموعه راه حل 1 (متمرکز) | مجموعه راه حل 2 (غیرمتمرکز) | |
| تهویه (VEN) | سیستم تهویه غیرمتمرکز | |
| ژنراتور برق (PWG) | واحد پمپ حرارتی متمرکز | واحد پمپ حرارتی غیر متمرکز فشرده |
| گرمایش فضا (SH) | ||
| خنک کننده فضا (SC) | ||
| DHW | ||
| ذخیره سازی انرژی حرارتی (TES) | ذخیره سازی فولاد ضد زنگ با عایق و بافر XPS. | |
| حرکت هوا | پنکه سقفی | |
| لوله کشی، شیرآلات، دایره پمپ، مبدل حرارتی (PIP) | خطوط لوله مس با عایق XPS: دریچه های فولادی ضد زنگ، پمپ های گردش خون و مبدل حرارتی | |
| سیستم فتوولتائیک، باتری (PV) | سلول های سیلیکونی تک کریستالی؛ | |
| باتری لیتیوم آهن فسفات (LiFePO4). | ||
سیستم‌های انرژی مدل‌سازی‌شده شامل عناصر زیر می‌شوند: یک پمپ حرارتی هوا به آب که گرمایش و سرمایش ایجاد می‌کند، یک سیستم ذخیره‌سازی انرژی حرارتی مبتنی بر آب برای DHW و یک مخزن بافر برای تأمین اینرسی حرارتی برای گرمایش و سرمایش فضا (پیوست 1 را ببینید. جمع آوری داده ها برای تجزیه و تحلیل LCA و LCC).
هر یک از مفاهیم طراحی شده در 4 زمینه فرهنگی-اقلیمی مرجع، یعنی.
- •
مدیترانه (ایتالیا – فناوری اطلاعات)،
- •
قاره ای (آلمان – DE)،
- •
Oceanic (فرانسه – FR)
- •
زیربارکتیک (نروژ – NO).
در مجموع، 16 مطالعه موردی جمع آوری شده و در شکل 6 خلاصه شده است ، همراه با کلمات اختصاری که به طور مداوم در این کار استفاده می شود.
3.2 . شبیه سازی انرژی پویا ساختمان: مشخصات ارائه شده برای مطالعات موردی ارائه شده
مطابق شکل 7، برای شبیه‌سازی انرژی ساختمان پویا، پروفایل‌های ایجاد شده برای خوشه‌های جغرافیایی مختلف به دنبال جنبه‌های فرهنگی و سازنده متمایز می‌شوند.
شکل 7 . مروری بر مطالعات موردی جمع آوری شده
ویژگی های پوشش ساختمان به طور مداوم بر اساس مقررات جغرافیایی خوشه مربوطه تنظیم می شود ( جدول 7 ). اینها به میزان عبور (U-Value) دیوارهای خارجی، سقف، طبقه همکف و پنجره‌ها به ترتیب در مقررات طراحی ایتالیا، آلمان، فرانسه و نروژ مورد نیاز است.
جدول 7 . مشخصات پاکت ساختمان پارامترهای U-value برای هر خوشه جغرافیایی.
| خوشه جغرافیایی | کشور مرجع | دیوار خارجی U-VALUE [W/m 2 K] | سقف U-VALUE [W/m 2 K] | U-VALUE طبقه همکف [W/m 2 K] | پنجره‌های U-VALUE [W/m 2 K] |
|---|---|---|---|---|---|
| مدیترانه ای | ایتالیا | 0.18 | 0.12 | 0.12 | 2.89 |
| قاره ای | آلمان | 0.13 | 0.09 | 0.11 | 1.12 |
| اقیانوسی | فرانسه | 0.25 | 0.12 | 0.25 | 1.3 |
| زیر آرتیک | نروژ | 0.10 | 0.08 | 0.09 | 0.76 |
در جدول 8 ، مشخصات سیستم های PV مشخص شده است. اینها به توان اسمی مورد نیاز، شیب پانل ها و تعداد پانل های لازم اشاره دارد. این سه ویژگی برای پانل های نصب شده بر روی سقف و نماهای جنوب شرقی (SE) و جنوب غربی (SW) مشخص شده است. در نهایت، برآوردی از ظرفیت باتری های نصب شده ارائه شده است.
جدول 8 . ویژگی های سیستم PV (قدرت اسمی، شیب و تعداد پانل ها).
| سلول خالی | واحد | مدیترانه ای | قاره ای | اقیانوسی | فرعی | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LR | منابع انسانی | LR | منابع انسانی | LR | منابع انسانی | LR | منابع انسانی | ||
| سقف قدرت اسمی | [کیلووات] | 17.7 | 34.0 | 17.7 | 34.0 | 17.7 | 34.0 | 17.7 | 34.0 |
| شیب سقف پانل ها | [°] | 37.0 | 44 | 37.0 | 44 | 38.0 | 44 | 44.0 | 44 |
| تعداد پانل های روی سقف | [-] | 77 | 148 | 77 | 148 | 77 | 148 | 77 | 148 |
| نما قدرت اسمی SE | [کیلووات] | 9.4 | 62.5 | 9.4 | 65.9 | 9.4 | 68.0 | 8.5 | 68.0 |
| پانل ها در نمای SE | [-] | 41 | 272 | 41 | 287 | 41 | 296 | 37 | 296 |
| نما SW قدرت اسمی | [کیلووات] | 5.5 | 0 | 5.1 | 39.7 | 5.5 | 39.7 | 5.5 | 39.7 |
| پانل ها در نما SW | [-] | 24 | 0 | 22 | 173 | 24 | 173 | 24 | 173 |
| نما قدرت اسمی شمال غربی | [کیلووات] | – | 39.7 | – | 0 | – | 67.3 | – | 65.3 |
| پانل ها در نمای شمال غربی | [-] | – | 173 | – | 0 | – | 293 | – | 284 |
| ظرفیت باتری | [کیلووات ساعت] | 46.0 | 48.7 | 42.7 | 128.5 | 63.6 | 108.0 | 16.2 | 167.0 |
نسبت سطح ساختمان به حجم متفاوت (S/V) رفتارهای حرارتی متفاوتی را نشان می دهد. علاوه بر این، سطح سقف خاص که به کل مساحت خانه‌ها در ساختمان بلند مرتبه نرمال می‌شود، در مقایسه با سطح پایین در صورت نرمال شدن به کل مساحت کل خانه‌ها کوچک‌تر است، بنابراین یکپارچگی PV در ساختمان‌های بلند سقف ساختمان محدود است، با پیامدهای مرتبط بر KPIهای ضروری مانند خودکفایی و خود مصرفی. رویکرد تصادفی مشخص شده در بخش 2.3 برای مدل‌سازی رفتار ساکنین، به‌ویژه برای مصرف انرژی دستگاه‌ها و در نتیجه، سود نسبی داخلی استفاده می‌شود [ 34 ].
Leave A Comment