بهینه یابی مکان میکروتوربین در بلوک‌های ساختمانی کم ارتفاع برای استفاده از انرژی پایدار باد (نمونه موردی شهر قزوین)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه معماری، دانشکده معماری و هنر، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

10.22059/jes.2022.346825.1008346

چکیده

با توجه به مزایای استفاده از انرژی پاک باد و نظر به تأثیرات منفی محیطی مزارع بادی و توربین‌های بزرگ و اتلاف انرژی در مرحله انتقال برق، توربین‌های کوچکی با قابلیت بهره‌برداری از انرژی باد در محل تقاضا ساخته شده‌اند. این میکروتوربین‌ها در مقیاس‌های کوچک و بین ساختمان‌ها قابل استفاده است؛ لیکن در شرایط عادی سرعت باد در محیط شهری و به‌ویژه در ارتفاع پایین، حداقل سرعت مورد نیاز توربین‌ها را برآورده نمی‌کند. ازآنجاکه توان تولیدی توربین‌ها با مکعب سرعت باد رابطه مستقیم دارد؛ قرارگیری توربین در مکانی با حداکثر سرعت باد ضروری است. هدف این مقاله ایجاد کانالی برای تشدید جریان هوا و شناسایی مکان بهینه قرارگیری میکروتوربین در بین و بر روی بام ساختمان‌های کم‌ارتفاع است؛ به‌طوری‌که با تقویت سرعت باد، نیاز میکروتوربین برای عملکرد مناسب برطرف گردد. این مطالعه با مقایسه سرعت باد در سه کانال 6، 12 و 18 متری بین ساختمان‌ها بعنوان معابر استاندارد شهری، در غرب شهر قزوین با پتانسیل باد نسبتاً خوب و همچنین سه نقطه بر روی محور میانی بام ساختمان از طریق شبیه‌سازی CFD و ایجاد پروفایل سه‌بعدی، افزایش سرعت باد در تمامی موارد را نمایش می دهد. حداکثر تشدید سرعت باد در کانال 6 متری تا 43% مشاهده شده که گزینه بهینه از موارد مطالعه شده برای استفاده از انرژی تجدید پذیر باد می‌باشد. همچنین در بین موقعیت‌های روی بام، نقطه بادگیر ابتدای ساختمان با افزایش 17% شدت باد در فاصله 3 متری روی سقف، بعنوان گزینه عملی اولویت دوم معرفی شده است.

کلیدواژه‌ها