بهینه سازی دریچه های هوشمند هوا و سیستم های بازیابی حرارت برای افزایش بهره وری انرژی در ساختمان های مسکونی

در سال های اخیر، افزایش بهره وری انرژی در ساختمان ها به عنوان یک اولویت جهانی مطرح شده است. یکی از روش های موثر در بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان های مسکونی، استفاده از دریچه های هوشمند هوا و سیستم های بازیابی حرارت است. در این مقاله، به تحلیل و شبیه سازی این دو سیستم با استفاده از شبیه سازی CFD و الگوریتم های بهینه سازی پرداخته شده است. در ابتدا، مدل های ترمودینامیکی برای سیستم های بازیابی حرارت و دریچه های هوشمند هوا طراحی و سپس شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار ANSYS Fluent انجام شده اند. نتایج شبیه سازی با داده های تجربی جمع آوری شده از یک ساختمان مسکونی مقایسه گردیده اند. نتایج نشان می دهند که این سیستم ها قادرند مصرف انرژی را به طور قابل توجهی کاهش دهند و شرایط داخلی ساختمان ها را بهینه کنند. همچنین، تحلیل های مالی نشان می دهند که استفاده از این سیستم ها از نظر اقتصادی نیز مقرون به صرفه هستند. همچنین نتایج نشان دهنده صرفه جویی ۲۳ درصدی سالانه در مصرف سوخت و کاهش ۰.۷۸ تنی انتشار CO₂ در هر خانوار است. نوآوری های کلیدی شامل HRV های آلومینیومی پوشش داده شده با گرافن (بهره وری ۶۵٪) و دریچه های تطبیقی با حسگرهای بلادرنگ است. این سیستم تحت شرایط آب و هوایی مختلف (تهران، برلین، تورنتو) آزمایش شده و به عنوان یک راهکار مقیاس پذیر برای کاهش ردپای کربنی شهری معرفی شده است. در ادامه نتایج نشان می دهند که استفاده از دریچه های هوشمند هوا و سیستم های بازیابی حرارت باعث کاهش مصرف انرژی و بهبود شرایط داخلی ساختمان های مسکونی می شود. این مطالعه می تواند به بهینه سازی مصرف انرژی در طراحی ساختمان ها کمک کند و باعث کاهش اثرات زیست محیطی شود.

Keywords:

بهره وری انرژی , دریچه های هوشمند هوا , سیستم های بازیابی حرارت , شبیه سازی CFD , اعتبار سنجی تجربی , ساختمان های مسکونی