اطلاعیه جلسه دفاع از پایان نامه ارشد آقای محمد محبیان فر یکشنبه ۲۸ بهمن ۱۴۰۳

پژوهشکده انرژی، آب و محیط زیست

اطلاعیه جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد
در رشته معماری و انرژی
تاریخ: 28 / 11 / 1403 ساعت 17
مکان: پژوهشکده انرژی، آب و محیط زیست
عنوان :
طراحی و بهینه سازی یک ریزشبکه هیبریدی یکپارچه با ساختمان بلندمرتبه انرژی مثبت با
کاربری مسکونی متکی بر انرژ یهای تجدیدپذیر برای اقلیم های معتدل و مرطوب
اساتید راهنما :
دکتر محمد نظیفی فر د
دکتر حمید رضا فرشچی
اساتید داور :
دکتر مجید نیکفر – دکتر جواد دیواندری
دانشجو:
محمد محبیان فر

چکیده

رشد جمعیت و افزایش مصرف انرژی در ساختمان‌ها، لزوم رویکردهای بهینه برای کاهش تقاضای انرژی و کاهش انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی را برجسته کرده است. به همین دلیل، طراحی و ادغام سیستم‌های فعال و غیرفعال برای کاهش مصرف انرژی و به تبع آن کاهش انتشار آلاینده‌های زیست‌محیطی در دهه‌های اخیر افزایش یافته است. این پایان‌نامه با هدف بهینه‌سازی و ارزیابی عملکرد انرژی ساختمان‌های بلندمرتبه مسکونی در اقلیم معتدل و مرطوب و متمرکز بر روی شهر رشت، رویکردی نوآورانه با ترکیب سیستم‌های غیرفعال و فعال، مدل‌سازی پارامتریک، شبیه‌سازی، و یکپارچه‌سازی ریزشبکه‌های فتوولتائیک ارائه می‌دهد و امکان بررسی و انتخاب بهینه‌ترین گزینه‌های طراحی ساختمان را فراهم می‌کند. هدف این پایان‌نامه کاهش مصرف انرژی از طریق سیستم‌های غیرفعال، تولید انرژی توسط ریزشبکه‌های فتوولتائیک، کاهش انتشار CO₂ و ارزیابی هزینه‌های بهره‌برداری از ریزشبکه‌ها برای ساختمان‌های بلندمرتبه سازگار در اقلیم معتدل و مرطوب است.

نتایج شبیه‌سازی‌های انجام‌شده با نرم‌افزار DesignBuilder نشان داد که تنظیمات بهینه سیستم‌های غیرفعال می‌تواند تقاضای انرژی ساختمان برای سیستم‌های گرمایش و سرمایش را تا 90/46 درصد کاهش دهد و کل تقاضای انرژی ساختمان را به میزان 23/12درصد کاهش دهد. به طوری که مصرف انرژی ساختمان به حداقل و در رده ساختمان‌های با بازدهی بالا با برچسب انرژی B رسیده است. از میان سیستم‌های غیرفعال، عایق‌کاری، نوع پنجره و نسبت پنجره به دیوار بیشترین تأثیر را داشتند. همچنین، نتایج شبیه‌سازی‌های نرم‌افزار PVsyst نشان داد که نیروگاه‌های خورشیدی کوچک‌مقیاس ۲۰ و ۱۵ کیلوواتی که برای ادغام بر روی سقف و پوسته ساختمان (BIPV) به عنوان ریزشبکه طراحی شده‌اند، قادر به تولید سالانه ۳۳۵,۲۷۸ کیلووات‌ساعت انرژی هستند. این میزان انرژی، 80/4درصد بیشتر از نیاز انرژی واحدهای مسکونی ساختمان است و امکان تبدیل ساختمان به یک ساختمان انرژی مثبت را فراهم می‌کند. این نیروگاه‌ها همچنین امکان کاهش انتشار سالانه 234 تن CO₂ را دارند. افزون بر این، نتایج نشان داد که نیروگاه‌های ادغام‌شده بر روی سقف به دلیل جهت‌گیری بهینه، در تولید انرژی و کاهش آلاینده‌ها عملکرد بهتری دارند. همچنین، نتایج اقتصادی پایان‌نامه نشان می‌دهد که ریزشبکه‌ها نسبت به نوسانات نرخ تورم و قیمت خرید تضمینی برق حساسیت بالایی دارند؛ در این میان، نیروگاه‌های ادغام‌شده بر روی سقف، از نظر اقتصادی تاب‌آوری و سودآوری مناسبی در شاخص‌های اقتصادی داشته و بازدهی سرمایه‌گذاری پایدارتری نسبت به نیروگاه‌های ادغام‌شده بر روی پوسته ساختمان نشان می‌دهند. در نهایت، این پژوهش اهمیت شناسایی و استفاده از سیستم‌های غیرفعال و فعال متناسب با اقلیم را برای بهبود بهره‌وری انرژی، افزایش توانایی ساختمان در تولید انرژی و کاهش بار شبکه برق نشان داده و چارچوبی کاربردی برای طراحی ساختمان‌های پایدار فراهم می‌آورد.

واژگان کلیدی: سازگار با اقلیم، ساختمان انرژی مثبت، ساختمان بلندمرتبه، ریزشبکه یکپارچه، هاب انرژی هوشمند.