مقدمه

در این مطلب، سعی شده که با استفاده از شبیه‌سازی یک ساختمان مسکونی به وسیله نرم‌افزار Energy Plus، بازدهی واسطه تبخیر در کولرهای آبی یعنی (پد سلولزی و پوشال) بر مصرف آب و برق آن در شهرهای مختلف ایران با شرایط آب وهوایی متفاوت بررسی شود.

 

ساختمان مورد بررسی

واحد موردنظر یک واحد مسکونی شمالی – جنوبی و دوخوابه به مساحت 160 مترمربع در طبقه میانی ساختمانی با پنج طبقه است. تمام مصالح اعم از دیوارها، کف، سقف و پنجره­ها مطابق الزامات مبحث 19 مقررات ملی ساختمان در نظر گرفته شده است. برای سرمایش ساختمان یک دستگاه کولر آبی مدل 7000 دو دور تکفاز در نظر گرفته شده. محدوده دمای داخل بین 24 تا 26 درجه سلسیوس در تغییر بوده که تنظیم آن به‌وسیله ترموستات صورت می­گیرد. دمای خارج برای هر شهر در طول سال بر مبنای داده­های آب‌وهوایی واقعی تغییر می­کند.

 

نرم­ افزار مورد استفاده

برای شبیه ­سازی مصرف آب و برق از نرم‌افزار Energy Plus استفاده شده است. این نرم­افزار در حال حاضر یکی از دقیق­ترین نرم­افزارهای شبیه­سازی مصرف انرژی و آب ساختمان بوده که قادر است شبیه­ سازی را بر مبنای شرایط آب و هوایی واقعی و متغیر در تمام ساعات سال انجام دهد.

 

نتایج بررسی

 شکل­های 1 و 2 به ترتیب تأثیر افزایش بازدهی پد سلولزی نسبت به پوشال را بر کاهش مصرف سالانه آب و برق در شهرهای مختلف ایران نشان می­دهد. با دقت ‌به نتایج به‌دست‌آمده، با افزایش بازدهی از 70% (پوشال) تا 83%(پد سلولزی) در شهرهای مختلف مصرف سالانه آب بین 1/12% تا 26% و مصرف سالانه برق بین 7/12% تا 5/25% کاهش می­یابد. این مقادیر برای شهر تهران به ترتیب 6/16% و 7.16% است. انتظار می­رود این صرفه­ جویی در ماه ­های گرم سال که نیاز سرمایشی ساختمان بالاتر است، افزایش یابد؛ این نکته با نظر به وجود بحران آب و برق در ماه ­های گرم سال، اهمیت خود را بیشتر نشان می­دهد.

شکل 1: تأثیر بازده بستر (پد سلولزی) بر کاهش مصرف آب سالانه کولر آبی مورد بررسی

شکل 2: تأثیر بازدهی پد سلولزی بر کاهش مصرف برق سالانه کولر آبی

مثال و توضیحات بیشتر

برای روشن‌تر‌شدن موضوع، در شکل 3 کاهش مصرف آب و برق در چهار ماه گرم سال و همچنین گرم­ترین روز تابستان در صورت استفاده از کولر با پد سلولزی (بازده 83%) نسبت به پوشال (بازده 70%) در شهر تهران نشان‌داده‌شده است. با دقت به نتایج، صرفه­جویی به‌دست‌آمده در زمان­های گرم سال به‌مراتب بالاتر از مقادیر متوسط است طوریکه در گرم­ترین روز سال مصرف آب 5/19% و مصرف برق 8/28% کاهش می­یابد.

شکل 3: تأثیر استفاده از پد سلولزی (بازده 83%) به جای پوشال (بازده 70%) بر کاهش مصرف آب و برق در چهار ماه گرم سال و گرم­ترین روز تابستان

علت این میزان از صرفه‌جویی در مصرف برق و آب در پدهای سلولزی نسبت به پوشال، عدم افت بازده خنکی پد در طول زمان است. افت کیفیت و حجم پوشال بر اثر جذب آب، بازدهی آن را کاهش داده و افزایش مصرف آب و برق را به دنبال دارد.

 در شکل­های 4 و 5 به ترتیب تأثیر کاهش بازدهی پوشال بر افزایش مصرف سالانه آب و برق در شهرهای مختلف نشان ‌داده ‌شده است. با دقت به نتایج به‌دست‌آمده، کاهش بازدهی بر مصرف سالانه برق به‌ شکلی ویژه تأثیرگذار است طوریکه در صورت کاهش بازدهی از 70% به 50%، مصرف سالانه آب در شهرهای مختلف بین 5.5% تا 45.3% بیشتر می­شود درحالی‌که این افزایش برای مصرف برق بین 5،44% تا 65.9% است.

شکل 4: تأثیر کاهش بازده پوشال بر افزایش مصرف آب سالانه کولر آبی مورد بررسی

شکل 5: تأثیر کاهش بازده پوشال بر افزایش مصرف برق سالانه کولر آبی مورد بررسی

منبع مقاله

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S235271022030824X#preview-section-abstract