بهینه سازی مصرف انرژی (قسمت اول)
بهينه سازی مصرف انرژی در ساختمان
چکيده
مسأله انرژی در کشور ما سالها مورد توجه در خور نبوده ولیدر سالهای اخير به دلايل
گوناگون لزوم محاسبه ميزان مصرف انرژی به عنوان يک ضرورت قطعی و چاره ناپذير،
پديدار گشته است. سرعت رشد مصرف داخلی انرژی به حدی است که با روند موجود
توسعه منابع نفتی شايد با گذشت چند سال و اندی ديگر قادر به صادرات نفت هم نباشيم.
بخش ساختمان بيش از 3∕1 انرژی مصرفی کشور را به خود اختصاص داده که به نظر می
رسد ارزش آن به قيمت جهانی ساليانه بالغ بر 6 ميليارد دلار می گردد. در صورتی که می
توان با اجرای سيستم و روشهای نوين در ساختمانها، اين هزينه را به شکل قابل توجهی
کاهش داد و هزينه ای را که برای پياده کردن اين سيستم اجرا می شود، را در مدت زمانی
نه چندان دور از راه ذخيره انرژی به دست آورد. اما پيش از اجرای هر سيستم و روشی
نخستين گام در راستای تحقق اين هدف آموزش فرهنگ صرفه جويی می باشد. در
صورتی که فرهنگ صرفه جويی عمومی نگردد و تک به تک افراد خود را موظف به
رعايت اين اصل نکنند، اجرای هر گونه روشی در راستای صرفه جويی و بهينه سازی
مصرف انرژی بيهوده خواهد بود.
با فرض اينکه اين اصل مدنظر قرار گرفته در اين پژوهش پس از بررسی اجمالی روشهای
مختلف در راستای بهينه سازی مصرف انرژی به معرفی يک پروژه اجرا شده درداخل
کشور می پردازيم.
مقدمه
پايه های هر بنا و سرپناهی، جدا از نما و منظره، اگر بر دانش و فن استوار باشد ديگر
تفاوت نمی کند که بنا، خانه ای باشد ساخته از برف د ر قطب يا کلبه ای از خيزران در
منطقه حاره يا آسمان خراشی با سازه ای از فولاد در دل شهرهای صنعتی چرا که به لحاظ
فيزيکی همه تابع قوانينی هستند مبتنی بر علم و نيز همه از اين بابت همانند. طراح يا
مهندس کارآزموده از همان آغاز به درستی می داند که در ساختن بنا از چه مصالح و
عناصری بهره گيرد تا افزون بر آسايش سکنه و بام نيز همساز با محيط باشد و مقاوم در
برابر ناسازگاری طبيعت. قابل توجه اينکه اين همه آن علوم و فنونی نيست که نسل به
نسل گشته تا به امروز در اختيار ما قرار گيرد بلکه چه بسيار خوان ها گذرانده تا مأمن
انسان امروزی علاوه به برآوردن نيازهای حياتی بشر، متناسب و همخوانی با شرايط
موجود را نيز داشته باشد که از اين رهگذر اين مقاله، به بهينه سازی مصرف انرژی می
پردازد.
به کارگيری صحيح مصرف انرژی در خانه
امروز 30٪ از مصرف انرژی در کشور در مصارف خانگی صرف می شود و با توجه به
رشد تعداد خانوار و افزايش امکانات رفاهی، در آينده نزديک شاهد افزايش روزافزون
مصرف انرژی در اين بخش خواهيم بود. موارد عمده مصرف انرژی در خانه شامل
گرمايش و سرمايش، پخت و پز، روشنايی، وسايل ارتباطی و لوازم خانگی بوده که به
دليل استفاده از وسايلی با تکنولوژی قديمی، بزرگ بودن سطح زيربنا، رعايت نکردن
صرفه جويی در مصرف انرژی در طراحی ساختمان ها و بی توجهی به استانداردهای
مصرف انرژی لوازم خانگی، بازده انرژی دراين بخش بسيار پايين بوده و لازم است که از
روش های مناسب برای جلوگيری از اتلاف انرژی استفاده کرد. اين روش ها شامل انتخاب
عايق کاری مناسب، انتخاب سيستم های گرم کننده، سردکننده و تهويه مناسب با توجه به
شرايط محيط، استفاده از پوشش های گياهی، انتخاب طراحی مناسب برای پنجره ها،
افزايش کارآيی سيستم های روشنايی و کاهش مقد ار انرژی مصرفی لوازم خانگی، با
انتخاب صحيح آنها است.
محاسبات تلفات حرارتی ساختمان
به منظور تثبيت دمای دلخواه و مناسب در داخل ساختمان بايد ابتدا از ميزان تلفات حرارتی
محل اطلاع حاصل کرد تا بر مبنای آن، ظرفيت وسايل حرارتی مورد نياز برآورد کرد، لذا
محاسبه دقيق و صحيح تلفات حرارتی ساختمان دربهبود کيفيت سيستم حرارت مرکزی نقش
اساسی و تعيين کننده ای خواهد داشت. در فصل زمستان حرارت داخل ساختمان از راه
های مختلف تلف می شود که عبارتند از:
تلفات انرژی از جداره های ساختمان شامل ديوار، سقف، کف، در و پنجره.
تلفات حرارتی در نتيجه ورود هوای سرد خارج ساختمان. اين تلفات حرارتی ممکن است
از طريق تهويه هوای ساختمان و يا نفوذ هوای خارج به طور طبيعی از درزهای در و
پنجره و غيره پيش بيايد. گاهی نيز ممکن است تلفات حرارتی منفی يا به عبارت ديگر
اکتساب حرارت داشته باشيم که اين در اثر حرارت دستگاه ها يا لوازمی است که در داخل
ساختمان مورد استفاده قرار می گيرند. اگر مقدار حرارت مکتسبه قابل توجه باشد بايد
محاسبات منظور گردد.
نفوذ هوا به داخل ساختمان همواره يکی از طرق مهم دفع حرارت (در زمستان) و
جذب حرارت (در تابستان) می باشد که طبيعی هوا عموماً تحت تأثير يکی از عوامل زير
صورت می گيرد.
سرعت باد: سرعت باد باعث ايجاد فشار در سمت مشرف به باد و همچنين خلاء ملايمی در
سمت داخل ساختمان سبب نفوذ هوای خارج از درز درها، پنجره ها و غيره به داخل می
گردد.
خاصيت دودکشی: اختلاف دمای فضاهای داخل و خارج ساختمان و در نتيجه اختلاف
چگالی داخل و خارج باد صعودی هوای گرم از طريق پله ها و آسانسورها و ساير
قسمتهايی که می توانند حالت دودکش داشته باشند شده، نفوذ هوای خارج را به داخل
ساختمان موجب می شود. در زمستان نفوذ هوا از پايين ساختمان و رانش هوا از بالای
ساختمان و در تابستان برعکس خواهد بود. مقدار هوای نفوذی بستگی دارد به ميزان
کيپ بودن درها و پنجره ها، ارتفاع ساختمان به کيفيت روکار ساختمان، جهت و سرعت
وزش باد و يا مقدار هوايی که برای تهويه يا تعويض در نظر گرفته می شود. تهويه هوا
به منظور تَأمين اکسيژن مصرف شده توسط ساکنين و يا خروج دود و گرد و غبار ناشی از
بعضی وسايل در مکانهايی مثل کارخانجات، امری ضروری است. اين مهم ممکن است به
طور طبيعی با باز کردن درها و پنجره ها و يا به صورت اجباری توسط بادزدن صورت
گيرد. با ورودی هوای خارج از مقداری از حرارت داخل ساختمان به صورت گرمای نهان
در اثر اختلاف رطوبت نسبی داخل و خارج و مقداری نيز به صورت گرمای محسوسی
ناشی از اختلاف دمای خشک داخل و خارج، تلف می گردد. درمحاسبات حرارت مرکزی،
در صورتی که رطوبت زنی صورت نگيرد تنها بار گرمايی محسوس هوای نفوذی منظور
می گردد.
ادمه دارد.
