دانلود پروژه: ارائه الگوی پوسته خارجی ساختمان مسکونی با رویکرد تلفیق سیستم­های فتوولتائیک در شهر تهران

عنوانصفحه

چکیده: ‌د

فهرستمطالب ‌ه

فهرستجدول‌ها ‌ي

فهرستشکل‌ها ‌ل

فهرستنشانه‏هایاختصاری ‌ص

فصل 1 : طرحتحقیق 1

1-1مقدمه 2

1-2 ضرورتواهمیتموضوعتحقیق 3

1-3 اهدافتحقیق 3

1-4 تبیینسؤالاتوفرضیات 4

1-5  شرحروشتحقیق: 4

1-6کاربردنتایجتحقیق 5

1-7 ساختارفصول 6

1-8 جمع‌بندی: 6

فصل 2 : مرورادبیات 8

2-1مقدمه: 9

2-2تاریخچه: 9

2-3تعاریفومفاهیم 11

2-3-1 فتوولتائیک 11

2-3-2 انواعسلول‌هایفتوولتائیک 13

2-3-3 سیلیکونمونوکریستال 15

2-3-4 سیلیکونپلیکریستال 16

2-3-5 فناوریغشاءنازک 17

2-3-6 فتوولتائیکدورویه 18

2-3-7 ماژولاستاندارد 20

2-3-8 شیوه‌هایاتصالاتالکتریکی- اینورتر 20

2-3-9اندازهواشکالسفارشی 22

2-3-10 رنگوبافت 22

2-4 پیشینهتحقیق: 24

2-4-1مقدمه: 24

2-4-2 بررسیبرنامهسایرکشورهادرزمینهفتوولتائیک: 25

2-4-3 فتوولتائیکدرایران: 31

2-4-4پروژه‌هاینیروگاهیانجام‌شدهدرایران: 31

2-4-5فعالیت‌هایدانشگاهیفناوریفتوولتائیکدرایران 33

2-5 تصویرامروزهفتوولتائیک: 41

2-6 نتیجه‌گیری: 43

فصل 3 : فتوولتائیکتلفیقیدرمعماری 44

3-1 مروریبرسیستم‌هایفتوولتائیکساختمانی: 45

3-1-1سیستمفتوولتائیکمتصلبهشبکه: 47

3-1-2 سلول‌هایفتوولتائیکبابازدهیبالا 47

3-1-3 شرایطاستاندارد 48

3-2 فتوولتائیکبرایطراحان 49

3-2-1 جانماییفتوولتائیک 49

3-2-2 شیبوجهتساختمان‌هایموجود 49

3-2-3 جهتگیریوشیبغیربهینه 50

3-2-4 سایه‌اندازیوانتخاب‌هایفتوولتائیکتلفیقی: 51

3-2-5 قواعدیبرایبهحداقلرساندنسایه‌اندازی: 51

3-2-6 شاخصاتصالاتالکتریکی 52

3-2-7 سایه‌اندازیجزئی 53

3-2-8 تأثیردماوتهویه 54

3-2-9 جانماییوعملکرد 55

3-3 نتیجه‌گیری: 57

فصل 4 : مدل‌سازیساختمان 58

4-1 مقدمه: 59

4-2 مطالعاتاقليميشهرتهران 60

4-3 مطالعاتبافتشهریونحوهساخت 69

4-3-1 مقدمه: 69

4-3-2 بافتمنطقه 2 محلهگیشا: 70

4-4 طراحیجزئیاتتلفیقدرنما 73

4-4-1 نصبمدولهایفتوولتائیکعموددرترازهرطبقه 74

4-4-2 نصبمدولهایفتوولتائیکشیب‌داردرترازهرطبقه 77

4-4-3تلفیقدرنردهبالکن 1 80

4-4-4 تلفیقدرنردهبالکن 2 83

4-4-5 تلفیقدرنردهبالکنباقابلیتنصبپنجرهریلی 86

4-4-6 تلفیقدرجان‌پناهبام 90

4-5 محاسبهالکتریسیتهتولیدشدهتوسطمدولهاینصبشده 93

4-5-1 نرمافزارپیویسیست 93

4-5-2  اطلاعاتورودیبهنرمافزارپیویسیست 93

4-6 محاسبهنرخبازگشتسرمایهنصبفتوولتائیکتلفیقیدرایران 96

4-6-1 نرم‌افزاررتاسکرین 96

4-6-2اطلاعاتورودیبهنرم‌افزاررتاسکرین 97

4-6-3 اطلاعاتهزینه‌هایاولیه 100

4-7 تلفیقدرمعماری 101

4-7-1 مقدمه 101

4-7-2 نمایتختبابالکنغربی 103

4-7-3 نمایتختبایکبالکنشرقی 106

4-7-4 نمایتختبایکبالکندرمرکزنما: 108

4-7-5 نمایتختبدونبالکن 111

4-7-6 نمایتختباپخغربی 112

4-7-7 نمایتختباپخشرقیوغربی 114

4-7-8 نمایتختباپخشرقی 116

4-8 نتیجه: 119

فصل 5 : نتیجه‌گیری 120

5-1مقدمه 121

5-2پاسخبهفرضیاتوسوالاتتحقیق: 121

5-2-1سلول‌هایفتوولتائیکچگونهمیتواننددرساختمانسازیرایجتهراندرکالبدساختمانجایگیرند؟ 121

5-2-2دورهبازگشتسرمایهساختمانهاییکهازاینسیستماستفادهمیکنندچقدراست؟ 122

5-2-3 بازگشتسرمایهتلفیقدرنردهبالکن 122

5-2-4 بازگشتسرمایهتلفیقدرجانپناهبام 123

5-2-5 بازگشتسرمایهنصبفتوولتائیکدرترازهرطبقه 124

5-3محدودیتهایپژوهش 125

پیوست1 انواعفناوری‌هایسلول‌هایخورشيديبههمراهبازدهوهزینه‌هایمربوطه: 127

پیوست 2 مطالعاتبافتمنطقه 2شهرتهرانمحلهگیشا 129

پیوست 3 مشخصاتوابعادمدولهایفتوولتائیکموجوددرایران 136

منابع 138

فهرست جدول‌ها

عنوان و شماره                                                                                      صفحه

جدول 1- ساختارفصولپایان‌نامه(نگارنده) 6

جدول 2 مزایاومعایبفناوریفتوولتائیک (Logue 2011) 11

جدول 3- بازدهمرسومبرایمدول‌ها (simon 2009) 14

جدول 4- برنامه‌ریزیزیرساختهایکشورآمریکادرزمینهفتوولتائیک (barnett 2003) 26

جدول 5- برنامهچینبراینصبسیستم‌هایفتوولتائیکتاسال2020 (منشیپور؛بخشیسرابی؛عبداللهی 1389) 31

جدول 6- مقدارمیانگینمصرفانرژیبهتفکیککاربری (تجدیدنظرشدهومنطبقباشرایطایران ) (برنامهریزیانرژیدرایران (باتکیهبربخشساختمان) 1388) 60

جدول 7- مصرفانرژیسالیانهساختمانشماره 1 105

جدول 8- مقدارالکتریسیتهتولیدشدهازفتوولتائیکهایتلفیقشده(نگارنده) 106

جدول 9- مصرفانرژیسالیانهساختمانشماره 1 108

جدول 10- مقدارالکتریسیتهتولیدشدهازفتوولتائیکهایتلفیقشده(نگارنده) 108

جدول 11- مصرفانرژیسالیانهساختمانشماره 1 110

جدول 12- مقدارالکتریسیتهتولیدشدهازفتوولتائیکهایتلفیقشده(نگارنده) 111

جدول 13- مصرفانرژیسالیانهساختمانشماره 1 112

جدول 14- مقدارالکتریسیتهتولیدشدهازفتوولتائیکهایتلفیقشده(نگارنده) 112

جدول 15- مصرفانرژیسالیانهساختمانشماره 1 114

جدول 16- مقدارالکتریسیتهتولیدشدهازفتوولتائیکهایتلفیقشده(نگارنده) 114

جدول 17- مصرفانرژیسالیانهساختمانشماره 6 116

جدول 18- مقدارالکتریسیتهتولیدشدهازفتوولتائیکهایتلفیقشده(نگارنده) 116

جدول 19- مصرفانرژیسالیانهساختمانشماره 1 118

جدول 20- مقدارالکتریسیتهتولیدشدهازفتوولتائیکهایتلفیقشده(نگارنده) 118

جدول 21- محاسبهبازدهدتایلتلفیقدرجان‌پناهبالکن 123

جدول 22- دورهبازگشتسرمایهدتایلتلفیقدرجان‌پناهبام(نگارنده) 124

جدول 23- دورهبازگشتسرمایهدتایلتلفیقدرترازهرطبقه (شیب‌داروعمود) (نگارنده) 124

جدول 24-تحلیلنمایساختمانهایتهراندرمحلهگیشا 134

فهرست شکل‌ها

عنوان و شماره                                                                         صفحه

شکل 1- میزانتابشخورشیددرسطحیکمترمربعدرمناطقمختلفکشورایران (www.suna.org.ir 1392)…………………………. 2

شکل 2- سلسله‌مراتبروشتحقیق(نگارنده)………… 5

شکل 3- استفادهازانرژیخورشیدیدرآتشزدنکشتی‌هایدشمنتوسطارشمیدسدرقرنسومقبلازمیلادمسیح (Moedred 2010)…………………………. 9

شکل 4-اولینسلولچنداتصالیکهدرسال 1980 توسطدانشمندآزمایشگاهملیانرژی‌هایتجدیدپذیرجریهولسنساختهشد(Scanlon 2008)  10

شکل 5 روندکاهشقیمتسلول‌هایسیلیکونکریستال (Bloomberg 2014) 11

شکل 6 سلول،مدولوآرایهفتوولتائیک(Knire 2002)……. 13

شکل 7- فرآیندتولیدالکتریسیتهدریکسلولخورشیدی (wikipedia 2014)    15

شکل 8- سلولسیلیکنمونوکریستال(wikipedia 2014)……. 16

شکل 9- یکسلولمنفردپلیکریستال،نوارهایرسانایجریانبهطورواضحدیدهمی‌شوند (http://www.solar-energy-at-home.com 2013)……………… 17

شکل 10- رولانعطاف‌پذیرفتوولتائیکسقفیکهازسلول‌هایسیلیکونآمورفبافناوریفیلمنازکتهیهشدهاست (Logue 2011)………………………. 18

شکل 11- مانعصدادرکناراتوبانساخته‌شدهازفتوولتائیکدورویه (Kohlhauer 2013) 19

شکل 12- اتصالاتمدولهایفتوولتائیک (Corvallis 2013)… 19

شکل 13- ماژول‌هایفتوولتائیکاستانداردشاملسیلیکونتککریستالچندکریستالوفیلمنازک (Logue 2011)……………………………… 20

شکل 14- ماژول‌هایسریمتصلشدهبهاینورتر،مشاهدهمی‌شود (ایرانمنش؛عمید 1390)……………………………………… 21

شکل 15- ماژول‌هایموازیمتصلشدهبهاینورتر،مشاهدهمی‌شود (ایرانمنش؛عمید 1390)………………………………….. 21

شکل 16- نمونه‌هاییازبافت‌هایرنگیسلول‌هایپلیکریستالینکهباتغییردرلایهضدانعکاسبهوجودآمده‌اند (asolar 2014)……………………….. 23

شکل 17-روندرشدفتوولتائیکدرکشورها(earth policy institute 2014)… 24

شکل 18- دهکشوربرتردرظرفیتنصب‌شدهفتوولتائیک (www.suna.org.ir 1392)    25

شکل 19- روندنصبفنّاوریفتوولتائیکدرکشورآمریکادربخش‌هایمختلفمسکونی،غیرمسکونیوخدماتیبرحسبمگاوات (PVmag 2014)………………… 28

شکل 20- نمودارروندنصبانرژی‌هاینودرآلمان (Wirth 2013) 28

شکل 21- روندتأمینانرژیالکتریسیتهکشورآلمانتاسال 2050 میلادی (Wirth 2013)……………………………………… 29

شکل 22- روندکاهشهزینهنصبفتوولتائیکدرکشورآلمان (Wirth 2013)  29

شکل 23- توزیعانرژیالکتریسیتهایجادشدهازسیستم‌هایفتوولتائیکدرآلمان(Corvallis 2013)……………………………………… 30

شکل 24- نیروگاهفتوولتائیکطالقان (تبیان 1390).. 32

شکل 25- نیروگاهفتوولتائیکدربیدیزد (dana.ir 1393).. 33

شکل 26- تأثیرجهتگیریکلکتوردرمیزانجذبانرژیخورشید (PVmag 2014)    35

شکل 27-مزرعهخورشیدیدراسپانیا (Corvallis 2013)…… 36

شکل 28- طراحیساختمانتجاریبااستفادهازسیستم‌هایخورشیدی (میرهاشمی 1390)……………………………………… 38

شکل 29- نشستحمیدچیتچیانوزیرنیروکشورایراندرآلمانبانمایندگانیازسفارتایرانوحزبسبزآلمان (PVmag 2014)………………………. 40

شکل 30- میزانتابشخورشیددرسطحیکمترمربعدرمناطقمختلفکشورایران (www.suna.org.ir 1392)………………………… 40

شکل 31- نمودارتولیدمدولهایفتوولتائیکROWشاملکشورچینمی‌شود (Logue 2011)  41

شکل 32- تولیدونصبمدولهایفتوولتائیکدرسال 2008 (Logue 2011)   42

شکل 33- کلبهمجهزبهسیستمفتوولتائیکخارجازشبکه (Kohlhauer 2013)   45

شکل 34- مزرعهخورشیدیدرامریکا (simon 2009)…….. 46

شکل 35- چیدمانسقفیمدولهایفتوولتائیک (Kohlhauer 2013) 46

شکل 36- سیستمفتوولتائیکتلفیق‌شدهدرنمایساختمانخورشیدیدرداکسفوردانگلستان (simon 2009)…………………………………… 46

شکل 37- شکلشماتیکمسیرعبورخورشیددرنیمکرهشمالی(Knire 2002) 49

شکل 38-میزاندریافتخورشیدیبرایشهرفرایبورگآلمان (عرضجغرافیاییبرابرباتهران) (simon 2009)……….. 50

شکل 39- اتصالسریمبدل‌هابهاینورتر (Logue 2011)…. 52

شکل 40- اتصالموازیمدول‌هابهاینورتر (Logue 2011).. 53

شکل 41- اتصالالکتریکیمدول‌هابهاینورتر (Logue 2011) 53

شکل 42- تأثیرسایه‌اندازیجزئیبررویچندسلولPVکهبهصورتسریبههموصلشدند (LundgrenوMarja 2001)………………………… 53

شکل 43- گرمترشدنچیدمانسلول‌هانسبتبهمحیط (Mayfield 2010)   55

شکل 44- میزانآفتابتابیده‌شدهدرنقاطمختلفدنیا(Kohlhauer 2013)    56

شکل 45-انتخابمدلآسایشحرارتیدرنرمافزارکلایمتکنسولتانت (climate consultant 2014) 61

شکل 46- استاندارداشری (climate consultant 2014)……… 61

شکل 47- میانگیندماوتابشروزانهدرماههایسال  (climate consultant 2014)   62

شکل 48-محدوهسرعتباددرماههایمختلفسال  (climate consultant 2014)  63

شکل 49-چارتسایهاندازیدر 6 ماهسردسال(21 دسامبرتا 21 ژوئن) بههمراهنقابسایهسایبان 60 درجه  (climate consultant 2014). 63

شکل 50- چارتسایهاندازیرادر 6 ماهگرمسال(21 ژوئنتا 21 دسامبر) نشانمیدهد.(نگارنده)…………………….. 64

شکل 51- جدولسایکرومتریکشهرتهران(نگارنده)….. 65

شکل 52-چرخهبادسالیانهشهرتهران (climate consultant 2014). 65

شکل 53-عایقکاریدیوارازخارجبهحجمگرماییساختمانمیافزاید  (climate consultant 2014)……………………………………… 66

شکل 54-پنجرههایساختماندرجبههجنوبی  (climate consultant 2014)    66

شکل 55-تأثیرتابشآفتابوتهویهدرشرایطدرونی(climate consultant 2014)   67

شکل 56- تهویه(climate consultant 2014)…………….. 67

شکل 57- توصیهقرارگیریپوششگیاهیدراقلیمتهران… 68

شکل 58- استفادهازتابشخورشیددرروز (climate consultant 2014)    68

شکل 59- نقشهمناطق 22گانهشهرتهران(کتاباول)….. 69

شکل 60- محلقرارگیریمحلهگیشادرمنطقه 2 تهران (wikipedia 2014) 70

شکل 61- نمونه‌ایازنماهایساخته‌شدهدرمحلهگیشا(نگارنده)   71

شکل 62-نمونهنمایپرتکراردرمحلهگیشا (نگارنده).. 72

شکل 63-تحلیلنمایساختمانهایموردمطالعه(نگارنده) 72

شکل 64- محلتلفیقفتوولتائیکدرنما(نگارنده)….. 74

شکل 65- مرحلهاولنصبپلیتهاینگه‌دارنده(نگارنده). 75

شکل 66- مرحلهدومنصبفتوولتائیکدرترازهرطبقه(نگارنده)   75

شکل 67 مرحلهسومتلفیقفتوولتائیکدرترازهرطبقه(نگارنده)  76

شکل 68 مرحلهچهارمنصبمدولفتوولتائیکدرتلفیقدرترازهرطبقه(نگارنده)    76

شکل 69- جزئیاتدفعآبباران(نگارنده)………… 77

شکل 70- مرحلهاولنصبفتوولتائیکشیب‌داردرترازهرطبقه(نگارنده) 78

شکل 71- مرحلهدومنصبفتوولتائیکشیب‌داردرترازهرطبقهجوشدادنپروفیلروینبشی‌ها(نگارنده)……………………………………. 78

شکل 72- مرحلهسومنصبفتوولتائیکشیب‌داردرترازهرطبقه،نصبپروفیل‌هایافقی(نگارنده) 79

شکل 73- مرحلهچهارمنصبفتوولتائیکشیب‌داردرترازهرطبقه،نصبمدولهایفتوولتائیک(نگارنده)…………………………………… 79

شکل 74 مرحلهپنجمنصبفتوولتائیکشیب‌داردرترازهرطبقه(نگارنده) 80

شکل 75- تلفیقسیستمفتوولتائیکدرنردهبالکن(نگارنده) 80

شکل 76- مرحلهاولنصبنرده‌یآزاد(نگارنده)…….. 81

شکل 77- مرحلهدومنصبنرده‌یآزاد(نگارنده)…….. 81

شکل 78- مرحلهسومنصبنردهآزاد(نگارنده)……… 82

شکل 79- مرحلهچهارمنصبنردهآزاد(نگارنده)……. 82

شکل 80- مرحلهپنجمنصبنردهآزاد(نگارنده)…….. 83

شکل 81- مرحلهانتهایینصبنردهآزاد(نگارنده)….. 83

شکل 82- پلانجزئیاتقرارگیریمدول‌هادرنردهشماره 2 (نگارنده)   84

شکل 83- مرحلهاولنصبنردهشماره 2نصبستونکهایعمودی (نگارنده) 84

شکل 84- مرحلهدومنصبنردهشماره 2  نصبپروفیل‌هایافقی(نگارنده)    85

شکل 85- مرحلهسومنصبنردهشماره 2 قرارگیریمدولهایفتوولتائیک (نگارنده)……………………………………… 85

شکل 86- نمایشتلفیقدرنردهبالکنازداخل(نگارنده). 86

شکل 87- مقطعنردهبالکنبسته(نگارنده)……….. 86

شکل 88- مرحلهاولنصبنردهبالکنبسته(نگارنده)…. 87

شکل 89- مرحلهدومنصبنردهبالکنبسته(نگارنده)…. 87

شکل 90- مرحلهسومنصبنردهبالکنبسته(نگارنده)…. 88

شکل 91- مرحلهچهارمنصبنردهبالکنبسته(نگارنده).. 88

شکل 92- نصبمدولهایفتوولتائیک(نگارنده)…….. 89

شکل 93- نصبریلبالایپنجره‌هایمتحرک(نگارنده)….. 89

شکل 94- نصبپنجره‌هایمتحرکبالکنبسته0(نگارنده).. 90

شکل 95- جزئیاتنصبفتوولتائیکبهصورتثقلیبررویجان‌پناهبام(نگارنده) 90

شکل 96- سازهنگه‌دارندهمدولجان‌پناهبام(نگارنده). 91

شکل 97- مقطعسازهنگهدارندهیمدولدرجزئیاتتلفیقدرجان‌پناهبام(نگارنده)  92

شکل 98- مدولکاملتلفیقدرجان‌پناهبام(نگارنده)… 92

شکل 99-لوگوینرمافزارپیویسیست (pvsyst.com 2014)…… 93

شکل 100-صفحهاولاطلاعاتورودیبهنرمافزارپیویسیست(نگارنده) 94

شکل 101-صفحهدومنرمافزارپیویسیستوانتخابمنطقهآبوهوایی(نگارنده) 94

شکل 102-محلواردنمودناطلاعاتسیستمچیدمانمدولها(نگارنده) 95

شکل 103-صفحهواردنمودناطلاعاتنصبسیستم(نگارنده). 95

شکل 104- صفحهنتایجخروجینرمافزارپیویسیست(نگارنده) 96

شکل 105- لوگوینرم‌افزاررتاسکرین(google)………. 97

شکل 106- سربرگاولنرم‌افزاررتاسکرین (نگارنده).. 98

شکل 107-اطلاعاتآبوهواییشهرتهرانناحیهمهرآبادموجوددرنرم‌افزاررتاسکرین(نگارنده)……………………………………… 99

شکل 108- سربرگمدل‌سازیانرژیدرنرم‌افزاررتاسکرین(نگارنده)    99

شکل 109- اطلاعاتونموداربازگشتسرمایهدرنرم‌افزاررتاسکرین(نگارنده) 100

شکل 110- بازدهیکمترمربعمدولفتوولتائیکدرکشورایران(نگارنده)    100

شکل 111 نموداربازگشتسرمایهتلفیقفناوریفتوولتائیکدرساختماندرایران(نگارنده)…………………………………….. 101

شکل 112-نمودارتحلیلنمایساختمانهایشهرتهراندرمحلهگیشا(نگارنده) 102

شکل 113 پلانطبقههمکفگونهساختمانیشماره 1(نگارنده) 103

شکل 114 پلانتیپطبقاتساختمانشماره 1(نگارنده)… 104

شکل 115نمایساختمانشماره 1(نگارنده)……….. 105

شکل 116پلانتیپطبقاتساختمانشماره 2(نگارنده)…. 107

شکل 117- نمایساختمانشماره 2(نگارنده)……… 107

شکل 118- پلانتیپطبقاتساختمانشماره 3(نگارنده).. 109

شکل 119- نمایساختمانشماره 3(نگارنده)……… 110

شکل 120-نمایساختمانشماره 4 (نگارنده)……… 111

شکل 121-پلانتیپطبقاتساختمانشماره 5(نگارنده)… 113

شکل 122-نمایساختمانشماره 5(نگارنده)………. 113

شکل 123-پلانتیپطبقاتساختمانشماره6  باپخغربیوشرقی(نگارنده) 115

شکل 124- نمایساختمانشماره 6(نگارنده)……… 115

شکل 125-پلانتیپطبقاتساختمانشماره 7(نگارنده)… 117

شکل 126-نمایساختمانشماره 7(نگارنده)………. 117

شکل 127-نماهایعکسبرداریشدهازمحلهگیشا(نگارنده) 129

شکل 128- نماهایعکسبرداریشدهازمحلهگیشا(نگارنده) 130

شکل 129- نماهایعکسبرداریشدهازمحلهگیشا(نگارنده) 131

شکل 130- نماهایعکسبرداریشدهازمحلهگیشا(نگارنده) 132

شکل 131- نماهایعکسبرداریشدهازمحلهگیشا(نگارنده) 133

شکل 132-تحلیلنمایساختمانهایموردمطالعه(نگارنده) 135