
پروژه پایانی مهندسی برق بررسی خطوط عایق گازی (GIL) فایل ورد 126 صفحه
پروژه پایانی مهندسی برق بررسی خطوط عایق گازی (GIL)
پروژه پایانی مهندسی برق بررسی خطوط عایق گازی (GIL) فایل ورد 126 صفحه
تحلیل تأثیرات استفاده از عایق های تغییر فاز دهنده بر میزان مصرف سالانه انرژی ساختمان در اقلیم تهران
10 صفحه در قالب word
چکیده
در این مقاله به بررسی اثر عایق تغییر فاز دهنده[1] در کاهش مصرف سالانه انرژی ساختمان پرداخته شده است. برای این منظور از نرم افزار انرژیپلاس[2] جهت مدلسازی و تحلیل یک هندسه نمونه در اقلیم تهران استفاده شده است. برای اعتبار سنجی مدلسازی صورت گرفته از نتایج تحقیقات تتلو[3] و همکاران کمک گرفته شده است. در تحقیق حاضر به مقایسه جدار دارای عایق معمولی و جدار دارای عایق تغییر فاز دهنده پرداخته شده است و تاثیر انتقال حرارت از طریق گرمای نهان و محسوس در قیاس با انتقال حرارت، تنها از طریق گرمای محسوس، بر کاهش انرژی مصرفی ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، میزان مصرف انرژی بین حالتی که از عایق معمولی (بدون تغییر فاز) در جدار استفاده کنیم با حالت جدار دارای عایق تغییر فاز دهنده مقایسه شد. نتایج حاکی از این بود که در صورت استفاده از عایق تغییر فاز دهنده به جای عایق معمولی (با مقاومت حرارتی یکسان) مصرف سالانه انرژی ساختمان به میزان 3 درصد کم میشود. ضمن اینکه در ماه ژانویه عایق تغییر فاز دهنده با کاهش 3/8 درصدی در کاهش مصرف انرژی نسبت به جدار بدون عایق بهترین عملکرد را دارد. این در حالی است که در ماه اکتبر عایقها باعث افزایش مصرف انرژی میشوند. با این حال، استفاده از عایق تغییر فاز دهنده حدود 7/4 درصد بیشتر از عایق معمولی مصرف انرژی را کاهش میدهد.
واژه های کلیدی: مواد تغییر فاز دهنده (PCMs)، عایق حرارتی، نرم افزار انرژی پلاس
مقدمه
در سالهای اخیر، با افزایش روز افزون نیاز به انرژی و نیز محدودیت منابع سوختهای فسیلی و آلایندگی آنها، توجه به منابع انرژی تجدیدپذیر روز به روز بیشتر شده است. بنابراین استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر و نیز بکارگیری تکنیکهایی به منظور ذخیره انرژی اهمیت فراوانی دارد. مواد تغییر فاز دهنده یکی از ابزارهای کارآمد در ذخیره انرژی حرارتی هستند. عملکرد آنها به این صورت است که با افزایش دما، تغییر فاز داده و انرژی حرارتی را در خود ذخیره میکنند و با کاهش دما این انرژی را آزاد میسازند. یکی از کاربردهای این مواد در جدارهای ساختمان به عنوان عایق تغییرفاز دهنده میباشد. میدانیم انرژی گرمایی را میتوان به دو صورت گرمای محسوس و گرمای نهان ذخیره کرد. اما انرژی ذخیره شده از طریق گرمای نهان که با تغییر فاز ماده همراه است، به دلیل چگالی بالای ذخیره انرژی گرمایی از اهمیت بیشتری برخوردار است. مواد تغییر فاز دهنده این قابلیت را دارند که انرژی حاصل از تغییر فاز را در خود ذخیره کنند. شایان ذکر است که اگر چه همه مواد قابلیت تغییر فاز دارند، اما مادهای را به عنوان ماده تغییر فاز دهنده میشناسیم که بتواند در بازه دمایی عملکرد سیستم تغییر فاز دهد. مثلا در تغییر فاز جامد به مایع، ماده تغییر فاز دهنده با ذوب شدن انرژی حرارتی را در خود ذخیره میکند و در موقع ضرورت با منجمدشدن این انرژی را آزاد میسازد. عمل تغییر فاز بسته به نوع ماده تغییر فاز دهنده میتواند سریع یا با تاخیر زمانی صورت گیرد]1[.
از مواد تغییر فاز دهنده در موارد بسیاری از جمله کاربردهای پزشکی، گرمایش و سرمایش، حفاظت گرمایی موادغذایی، منسوجات، ساختمان و ... استفاده میشود]2[. شایان ذکر است که در سالهای اخیر، استفاده از مواد تغییر فازدهنده در کاربردهای ساختمانی به منظور کاهش مصرف انرژی بسیار مورد توجه بوده است. مواد تغییر فاز دهنده مناسب برای کاربرد در جدار ساختمان باید دارای ویژگیهای زیر باشند: داشتن رسانش گرمایی کم برای ایجاد تاخیر زمانی در فرایند تغییر فاز، داشتن گرمای نهان بر واحد جرم زیاد، داشتن گرمای ویژه بالا جهت چشمگیرتر شدن اثرات گرمای محسوس، داشتن تغییر حجم کم در حین تغییر فاز جهت سهولت در انتخاب هندسه محفظه نگهدارنده مواد تغییر فاز دهنده، داشتن دمای ذوب در محدوده دمای عملیاتی، مقاوم بودن در برابر خوردگی، داشتن پایداری شیمیایی، اشتعال ناپذیری، سمی نبودن و در نهایت فراوانی و در دسترس بودن]3[. عملکرد مواد تغییر فاز دهنده در ساختمان به این صورت میباشد که در روز به عنوان یک عایق در جدار مانع از گرم شدن فضای داخل میگردد، به این صورت که با گرمشدن ذوب میشود و مقداری از انرژی حرارتی نفوذی به جدار ساختمان را در خود ذخیره میکند و در شب که هوا رو به سردی میرود شروع به انجماد کرده و گرمای ذخیره شده را به محیط داخل یا بیرون پس میدهد. در شکل1 شماتیکی از نحوه تاثیر بکارگیری مواد تغییر فاز دهنده در جدار خارجی بر دمای داخل ساختمان نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میشود دامنه تغییرات هوای بیرون پس از عبور از جدار با ضریب کاهش کاهش یافته و همچنین دمای اوج نیز به میزان ساعت جابجا میشود که این امر باعث میشود در زمان اوج مصرف نیاز به استفاده از سیستم سرمایشی کمتر شود]4[.
ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است
متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید
چون فقط تکه هایی از متن برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است
عایق حرارتی خلاء با استفاده از سازه صلب شونده توسط فشار هوا
چکیده :
در این نوآوری یک عایق حرارتی خلاء جدید معرفی می گردد. در این طرح، وظیفه غلبه بر نیروی ناشی از فشار هوای محیط و ایجاد فاصله بین دو جداره عایق به منظور ایجاد خلاء به عهده سازه ای انعطاف پذیر و جمع شونده می باشد. با اعمال فشار هوا به داخل این سازه و تغییر شکل آن، دو جدارة عایق از یکدیگر دور می شوند و به این ترتیب در مناطقی از عایق کا سازه نگهدارنده وجود ندارد، خلاء به وجود می آید. در حالت غیرعملیاتی و قبل از فشار هوا به داخل سازه، ضخامت عایق اندکی بیش از مجموع ضخامت جداره ها است.
در حالت عملیاتی، با وارد شدن هوا به داخل سازه، ضخامت عایق اندکی بیش از مجموع ضخامت جداره ها است. در حالت عملیاتی، با وارد شدن هوا به سازه عایق به اندازه اسمی خود می رسد و به شکل اصلی و صلب خود درمی آید. به منظور بررسی خصوصیات عایق، طرح پیشنهاد شده توسط نرم افزار اجزاء محدود ANSYS مدل سازی و تحلیل شده است. تحلیل تنشی و انتقال حرارتی قابلیت بالقوه طرح پیشنها شده را به عنوان یک عایق مطلوب نشان می دهند.
مقدمه:
با افزایش هزینه انرژی، صرفه جویی در مصرف آن اهمیت بیشتری یافته است. بخشی از این صرفه جویی مربوط به عایق بندی ساختمانها و … به منظور جلوگیری از هدر رفتن یا به عکس جلوگیری از ورود حرارت می باشد. بلوکهای فایبرگلاس، پشم شیشه یا پشم سنگ، فومهای پلاستیکی و عایقهای سلولزی از عایقهای متداول می باشند. در حال حاضر خلاء به عنوان یک عایق مناسب شناخته شده است ولی کاربرد آن چندان عمومیت نیافته است، چرا که خلاء باید درون محفظه هایی نسبتاً محکم به وجود آید. به همین علت کاربرد خلاء هم اکنون محدود به فلاسکهای مایعات یا جعبه های مخصوص حمل اعضای بدن انسان می باشد. به علت خصوصیات عایقهای خلاء استفاده از آنها علیرغم مقاومت حرارتی بالایی که دارند در خیلی از موارد غیراقتصادی می باشد و در واقع مهمترین عامل محدود کننده استفاده از عایقهای خلاء، قیمت بالای آنها می باشد
پانلهای خلاء عایقهایی عالی می باشند. به طور کلی مقاومت عایقهای خلاء بین 3 تا 7 برابر عایقهای مرسوم مانند فومهای پلاستیکی یا فیبرهای شیشه می باشند. با استفاده از پنلهای خلاء، ضخامت عایق به نحو چشمگیری کاهش می یابد و لذا مقدار حجم درونی عایق بهینه می گردد (مانند یخچال). همچنین در مصرف انرژی نیز صرفه جویی می گردد. عایق خلاء یک عایق حرارتی با فن آوری پیشرفته می باشد که طور قابل ملاحظه ای عایق بندی مرسوم را تحت الشعاع قرار می دهد. عایقهای حرارتی با فن آوری پیشرفته می باشد که بطور قابل ملاحظه ای عایق بندی مرسوم را تحت الشعاع قرار می دهد. عایقهای خلاء موارد استفاده عملی و همچنین پتانسیل استفاده در کاربردهای مختلفی را دارند. برای مثال :
تعداد صفحات: 39
امروزه با توجه به بالا رفتن میزان مصرف انرژی در ساختمان ها، نقش عایق کاری را باید جدی بگیرید. بر اساس مقررات ملی ساختمان، تمامی ساختانهایی که ساخته می شوند باید به اندازه کافی عایق کاری شوند و میزان عایق مورد نیاز در همین مقررات تعیین شده است.
عایق کاری نقش بسیار مهمی در گرم نگه داشتن ساختمان در فصل زمستان و خنک نگه داشتن آن در فصل تابستان دارد. به کمک عایق کاری می توان یک خانه را در زمستان تا 5 درجه گرمتر و در تابستان 10 درجه خنک تر نگه داشت.
بطور کلی ذو نوع عایق کاری وجود دارد:
مهم ترین فاکتور در انتخاب عایق ها، میزان مقاومت حرارتی آن ها است. به هر میزان مقاومت بالاتر باشد، عایق حرارت را کمتر از خود عبور می دهد و در نتیجه باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. بنابراین به جای ضخامت عایق ها باید مقاومت حراتی آن ها با هم مقایسه شوند. عایق های گوناگون با مقاومت های حرارتی برابر، از نظر میزان صرفه جویی در انرژی همانند هستند و تنها اختلاف آنها در قیمت و محل کاربرد است.
نکته بعدی در عایق بندی ساختمان ها محل عایق بندی است و دانستن اینکه چه جاهایی باید عایق کاری شوند.
قسمت هایی از ساختمان که باید عایق کاری شوند عبارتند از:
نصب عایق ها
اگر عایق ها بطور صحیح نصب نشوند مسلما نمیتوانند کار خود را به درستی انجام دهند. برای اینکه عایق ها بهترین کارایی را داشته باشند به چند نکته باید توجه کرد:
طبق مطالعات انجام شده 9cm عایق حرارتی پشم شیشه معادل3m سیمان در کاهش مصرف سوخت و همچنین جلوگیری از اتلاف حرارت و کاهش ورود سر و صدا به داخل ساختمان عمل می کند.
همچنین با 2% هزینه اضافی در ساختمان سازی برای عایق کاری با پشم شیشه می توان 40% در مصرف انرژی صرفه جویی کرد و همچنین مانع ورود سر و صدا به داخل ساختمان شد.
کارشناسان ساختمان سازی بر این باورند هزینه عایق کاری ساختمان ها 8/1% هزینه کل ساختمان است. مزایای استفاده از عایق کاری مانند کاهش مصرف سوخت و جلوگیری از اتلاف گرما و سرمای داخل ساختمان و همچنین اثرات جلوگیری از ورود آلودگی هوا و آلودگی صوتی به داخل محیط زندگی و کار بسیار بالاتر از سرمایه گذاری اولیه برای عایق کاری است.
طبق آمارهای گرفته شده از صرفه جویی در هزینه ها و کاهش مصرف سوخت در اثر عایق کاری صنایع و ساختمان ها در کشورهای مختلف، ترکیه درسال 1995 با اجباری کردن عایق کاری با ضخامت 5 سانتی متر در ساختمان ها 20 هزار تن گازسمی co2 را کاهش داد، سایرآلاینده ها نیز به میزان قابل توجهی کاهش یافت. این کشورها علاوه بر کاهش آلودگی هوا از سایر مزایای عایق کاری مانند کاهش مصرف سوخت و برق، جلوگیری از ورود سر و صدا به داخل ساختمان ها و کاهش سر و صدا و اتلاف انرژی در کارخانه ها، خیابان ها و ساختمان ها، میلیارد ها دلار صرفه جویی داشته اند و محیط زندگی شهری و خانواده ها با آرامش بیشتری همراه شده است.
کارشناسان محیط زیست نیز، امروزه اجباری کردن عایق کاری و استفاده از عایق های رطوبتی و حرارتی را عاملی در کاهش ناراحتی های روحی، عصبی، اتلاف انرژی، کاهش آلودگی هوا و بیماری های مختلف معرفی کرده اند.
در شرایطی که تولید خودرو در ایران رو به افزایش است و همچنین خیابان های محدود تهران هر روز تعداد زیادی خودرو اضافه می شود، ساختمان های تک واحدی و 2 واحدی تخریب می شوند و به جای آنها آپارتمان های 20 و 10 واحدی ساخته می شود، خانوارهای شهری به صورت متراکم در نقاط مختلف شهر سکونت می کنند، تراکم جمعیت، ترافیک، مصرف سوخت، ایجاد آلودگی هوا، آلاینده سمی co2، صداهای مزاحم و ... نیز هر روز رو به افزایش است. بنابراین باید راهکارهایی نظیر استفاده از عایق های مختلف در صنایع خودرو سازی مورد توجه قرار گیرد تا علاوه بر کاهش مصرف سوخت از افزایش آلاینده ها و صدای مزاحم، از ورود آلودگی هوا و آلودگی صوتی به داخل ساختمان ها و محیط زندگی خانوارها جلوگیری و محیط زندگی برای خانوارهای شهری با آرامش و رفاه نسبی بیشتری همراه شود.
متخصصین توجه زیادی به استفاده از عایق های مختلف در صنایع و ساختمان ها ندارند و فرهنگ عمومی استفاده از پشم شیشه و عایق های رطوبتی و حرارتی و عایق های صوتی درکشور ما گسترش نیافته است. یکی از دلایل اصلی در این زمینه وجود منابع سرشار نفت و گاز درکشور و ارزانی قیمت نفت، گاز و گازوییل بوده که باعث شده استفاده از عایق های مختلف درساختمان ها مورد توجه قرار نگیرد. دولت نیز توجهی به کاهش مصرف سوخت در ساختمان ها نداشته و خانوارها هم تمایلی به پرداخت هزینه برای عایق کاری ساختمان، درها و پنجره ها نداشته اند.
رعایت استانداردهای جهانی در تولید محصولات پشم شیشه و عایق های رطوبتی و حرارتی امروزه در کشورهای مختلف مورد توجه قرار گرفته و در ایران نیز استاندارد 13162 DIN- EN- که استاندارد اروپاست برای تولید محصولات پشم شیشه و عایق های رطوبتی وحرارتی در شرکت های پشم شیشه ایران، ایزوگام و .... مورد توجه قرار گرفته است.
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه21
از عایقکاری حرارتی، کاهش گرمای انتقال یافته یا به حداقل رساندن اثرات شیوههای جداگانه انتقال حرارت است و فرآورده های جدید سعی در تحقق بهتر این هدف دارد چندی پیش دورههای تخصصی آموزش آشنایی با مصالح ساختمانی جدید در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن برای گروهی از متخصصان و دستاندرکاران امر ساختمان برگزار شد.بخشی از این دوره آموزشی به فرآوردههای عایقکاری حرارتی جدید در ساختمان اختصاص داشت که سهراب ویسه و ناهید خدابنده در این دورههای آموزشی به ارایه این مباحث و معرفی عایق های حرارتی جدید پرداختند. شرح این مباحث در پی می آید. اگر عایق به درستی نصب شود، انتقال گرما که از طریق جدارهای ساختمان انجام میشود کاهش مییابد. هدف از عایقکاری حرارتی، کاهش گرمای انتقال یافته یا به حداقل رساندن اثرات شیوههای جداگانه انتقال حرارت است. برای مثال عایق پتویی پشم شیشه یا یک تخته صلب پلی استایرن که فضای خالی دیوار دو جداره را پر میکند، انتقال حرارت را با تبدیل فضای خالی به تعداد زیادی فضاهای هوایی بسیار کوچک کم میکند. فضاهای هوایی کوچک حرکت هوا را کاهش داده و جریان همرفت را به حداقل میرساند تا از توان عایقکاری هوای ساکن استفاده شود. به طور کلی اثربخشی یک فرآورده عایقکاری حرارتی به نوع مصالح و در نتیجه ضریب هدایت حرارتی، چگالی و ضخامت آن بستگی دارد. این موارد باید همراه با سایر مشخصات لازم از جمله شماره استاندارد ویژگی فرآورده مربوط، مقاومتهای مکانیکی و خواص انتقال بخار آب روی برچسب فرآورده عایقکاری حرارتی ثبت شود. چند نوع عایق حرارتی تجاری برای دستیابی به مقاومت حرارتی مورد نیاز در دسترس است. انواع اصلی عایقهای موجود در کشور پشم شیشه، پشم سنگ، پشم سرباره، پلی استایرن منبسط، فوم پلی یورتان