بهینه یابی زاویه انحراف پنلهای آرایه های خورشیدی عمود مورد پژوهش: شهر تهران

مصرف بی رویه سوخت های فسیلی به خسارات جبران ناپذیری منجر شده است. بحران انرژی در جهان و کاهش مستمر ذخیره های انرژی های تجدیدناپذیر، متخصصان را بر آن داشته که به دنبال جانشین مناسب و پاکی برای سوخت های فسیلی باشند. از طرف دیگر، با پیشرفت تکنولوژی و افزایش بهره وری از انرژی های تجدیدپذیر، جهان به سمت استفاده از این منابع لایزال سوق داده شده است. از میان انرژی های تجدید پذیر، انرژی خورشیدی و پنل های فتوولتاییک، به دلیل دسترسی آسان و قابل استفاده بودن در اکثر نقاط کره زمین، اهمیت ویژه ای دارد. استفاده از این پنل ها در صنعت ساختمان سازی تا آنجا پیش رفته است که آن ها را عناصری برای ساخت ساختمان های پایدار دانسته اند و کاربرد آن ها در جهان و در پروژه های مختلف بر روی بام ها، نما ها، و.... دیده شده است. زاویه قرارگیری پنل ها در جبهه های مختلف ساختمان (اعم از بام و نما) و بررسی سایه اندازی آن ها بر روی هم در هنگام استفاده، به منزله ابزاری برای ساخت، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.در این مقاله راهکاری پارامتریک در افزونه (پلاگین) گرسهاپر برای محاسبه زاویه انحراف بهینه پنل های آرایه های خورشیدی در حالت های عمود (بر روی نماها)، شیب دار (بر روی بام های شیبدار)، افقی (بر روی زمین ها و بام های تخت) و در جهت گیری های مختلف ساختمان برنامه نویسی شد و با تعریف شاخص هایی عددی در این راهکار، اهمیت و لزوم استفاده از زاویه مذکور در حالت های مختلف مشخص گردید و در گام بعدی اعتبارسنجی محاسبات آن به اثبات رسیده است. سپس به واسطه آن، و به صورت موردی برای شهر تهران، زاویه انحراف بهینه پنل ها برای آرایه ای مشخص و عمود (بر روی نما) در جهت گیری های مختلف آن به دست آمد و اهمیت استفاده از این زاویه و همچنین مقدار آن در جهت گیری های مختلف نما به صورت نموداری گزارش داده شد. در این نوشتار اثبات گشت که لزوم استفاده از زاویه انحراف بهینه در جهت گیری های به سمت شرق و غرب نما به مراتب بیشتر از جهت گیری به سمت جنوب آن است.

Keywords:

بهینهیابی زاویه , آرایههای خورشیدی عمود , سایهاندازی جزئی , محاسبات پارامتریک (گرسهاپر) , آنگستروم