دریافت مستقیم: انباره حرارتی(DIRECT GAIN: HEAT STORAGE) چیست؟ – استراتژی های معماری 2030

تاریخچه

تاریخچه ذخیره انرژی حرارتی یک داستان طولانی است که به تمدن های باستانی باز می گردد که مبتنی بر منابع طبیعی انرژی است و با نبوغ انسان تکمیل شده است. این منابع طبیعی شامل هوا ، آسمان، زمین و تبخیر آب با ذخیره ‌سازی متریال های ساختمانی همچون: سنگ‌ها، آب، زمین و مواد تغییر فاز دهنده می باشند.

شاید قدیمی ترین شکل انباره حرارتی، برداشت یخ یا برف طبیعی از دریاچه ها، رودخانه ها و کوه ها برای نگهداری مواد غذایی، نوشیدنی های سرد و خنک کردن فضا باشد که این مهم از مردمان ایران نشات گرفته است.

اولین پروژه ذخیره سازی انرژی حرارتی به صورت رسمی در دهه 1960 در شانگهای چین اجرا شد.

Rocky Mountain Institute کلرادو-دریافت مستقیم: انباره حرارتی

مزایای انباره حرارتی چیست ؟

1. روشی آسان
2. مقرون به صرفه
3. در این روش بنا نقش گیرنده و ذخیره کننده انرژی گرمایی است بدون نیاز به سیستم هایی چون پمپ ها و فن ها و…

ویژگی های انباره حرارتی

1. برای جلوگیری از اتلاف گرما به عایق های حرارتی و کرکره به عنوان عنصری مکمل نیاز است.
2. از این روش در جبهه های جنوبی ساختمان میتوان استفاده کرد
3. در این روش از متریال هایی چون بتن،آجروسنگ یا گچ که ظرفیت گرمایی زیادی دارند استفاده میکنیم. این مصالح از زیادی گرم شدن فضا در طول روز جلوگیری میکنند و در طول شب گرما را به محیط بازتاب میکنند.
4. از این روش بیشتر در اقلیم های سرد استفاده میشود
5. از آسان ترین روش های گرمایش غیرفعال است این روش بدین صورت است که انرژی خورشید از بازشوهای جبهه جنوبی وارد فضا میشود و توسط جرم های حرارتی کف و دیوار جذب میشود.
6. این گرما در طول روز توسط جرم های حرارتی جذب و در طول شب به محیط بازتاب میشود و به گرم کردن محیط و کاهش نیاز به سیستم های گرمایش کمک میکند.

نکات تکمیلی

• تا 75 درصد از انرژی خورشیدی که به شیشه برخورد می کند به انرژی حرارتی تبدیل می شود.
• تابش خورشیدی می تواند بخش قابل توجهی از نیازهای گرمایشی ساختمان را تامین کند
• سطح شیشه بازشوها در میزان و مدت جذب انرژی خورشید به ویژه در زمستان از اهمیت زیادی برخوردار است
• ابعاد ساختمان و جرم های حرارتی موجود در فضا موثر اند
• ایجاد تعادل مناسب بین این عوامل بسیار ضروری است در غیر این صورت با افزایش بیش از حد دما حتی در فصل زمستان مواجه هستیم.
• گرچه انرژی خورشیدی به طور مؤثر توسط تابش مستقیم جذب می شود، جریان های هوای همرفتی نیز می توانند انرژی را به مناطقی که مستقیماً توسط خورشید روشن نمی شوند منتقل کنند.
• اگر جرم حرارتی به طور مساوی توزیع شود، آسایش در فضای زندگی بهبود می یابد. افزایش سطح باعث کاهش بروز لکه های سرد و گرم موضعی می شود.
• اندازه و محل قرارگیری بازشوها به چیدمان و نوع فضاهای ساختمان بستگی دارد به عنوان مثال فضاهای پر استفاده یا فضاهای کم استفاده
• از آن جایی که در این روش، هدف جذب بیش ترین میزان انرژی خورشیدی است توجه به جهت قرارگیری پلان ساختمان از اهمیت زیادی برخوردار است. جذب انرژی خورشید از بازشوهای جبهه جنوبی ساختمان باید بدین گونه باشد که دیوار ها و کف به منبع نور نزدیک باشند. در نماهای شیشه ای، فضایی که میخواهیم گرم شود باید از عمق کمی برخوردار باشد (معمولاً بیش از 1.5 برابر ارتفاع شیشه نباشد).
• در این روش به دلیل افزایش بهره گیری از انرژی خورشید، نیاز ساختمان به نور طبیعی هم تا حد زیادی برطرف میشود و نیاز به سیستم های روشنایی کاهش می یابد.
• زاویه سقف باید تقریباً نزدیک به زاویه خورشید در زمان انقلاب زمستانی باشد.
• اگر سطح بازشوها زیاد تر از حد معمول باشند، در روزهای آفتابی فضا بیش از حد گرم می شود. هرچه خانه عایق بهتری داشته باشد، اتلاف گرمایی کمتر خواهد بود.
• کلید موفقیت در استفاده از این روش، فراهم کردن سطح مناسبی از بازشو ها رو به جنوب و جفت کردن آن شیشه ها با جرم حرارتی کافی است.
• سطوح با رنگ روشن نور را در داخل فضا منعکس می کنند و آن را در تعداد بیشتری از سطوح توزیع می کنند. مواد تیره رنگ انرژی بیشتری را جذب می کنند. هر دوی اینها بسته به شرایط می تواند مفید باشد.

نکات مخاطره ساز

اگر تعداد بازشوهای رو به جبهه ی جنوبی زیاد باشد با مشکل گرم شدن بیش از حد در فصل تابستان رو به رو میشویم و فضا همچون گلخانه میشود همچنین عدم استفاده از شیشه های دوجداره و عایق کاری مناسب، به سرعت تمام انرزی حرارتی جذب شده را تلف میکند و نوسانات دمایی نامطلوبی ایجاد خواهد شد.

منبع:سایت ۲۰۳۰