تهیه الگوریتم کنترل سایه‌بان‌های متحرک و بررسی و بهینه کردن شرایط کنترلی برای فصول سرد در شهر تهران

نویسندگان

1 پردیس هنرهای زیبا، دانشگاه تهران

2 مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی تهران

چکیده

هدف از این پژوهش تهیه الگوریتم پیشنهادی برای شبیه‌سازی رایانه‌ای و تعیین زاویه مناسب سایه‌بان‌ متحرک خارجی، در طول روز می‌باشد. نحوه کنترل سایه‌بان متحرک بر اساس دمای داخلی می‌باشد. الگوریتم تهیه شده، در هر گام زمانی، با تکرار محاسبات دمای داخلی برای مقدار تابش‌ مختلف عبوری از بین سایه‌بان، و مقایسه نتایج بدست آمده با دمای معیار تعیین شده، نتیجه بهینه را انتخاب می‌کند. روش استفاده شده برای انجام محاسبات حرارتی ساختمان، روش عددی تفاضل محدود می‌باشد. جداره‌های منطقه مورد نظر شبکه‌بندی شده و معادله تعادل حرارت برای هر یک از گره‌ها به روش کرنک- نیکلسن گسسته شده است. به منظور تحلیل عملکرد سایه‌بان متحرک، نتایج به‌دست آمده، با حالت‌های بدون سایه‌بان و با سایه‌بان ثابت مقایسه شده است. دمایآسایش 21 درجه سلسیوس و دمایمعیار کنترل سایه‌بان متحرک، در تحلیل اول 21 درجه سلسیوس تعیین شد. با توجه به نتایج بدست آمده از تحلیل اول و با هدف دریافت بیشتر تابش خورشیدی و بهبود عملکرد سایه‌بان، در تحلیل دوم، دمای کنترل 23 درجه تعیین شد. بر اساس تحلیل انجام شده برای ساختمانی در تهران با جداره شفاف رو به سمت جنوب، میزان بار گرمایی برای ماه دسامبر (آذر- دی)، در حالت سایه‌بان‌ متحرک با دمای کنترل 23 درجه، به میزان 33 درصد از سایه‌بان ثابت کمتر است. از طرف دیگر، بیشترین اختلاف دمای داخلی و دمای آسایش در حالت‌های سایه‌بان‌ متحرک و ثابت به ترتیب 2 و 4 درجه است در نتیجه سایه‌بان متحرک شرایط آسایش مطلوب‌تری فراهم نموده و دمای داخلی نوسان کمتری دارد.

کلیدواژه‌ها