بخشی از مقاله
چکیده
یکی از روش هاي غیر فعال گرمایشی استفاده از دیوار ترومب است. دیوار ترومب از یک جرم حرارتی در پشت شیشه رو به جنوب ساختمان تشکیل شده است که در اثر جذب انرژي خورشید و ذخیره آن در جرم حرارتی و به جریان در آوردن هواي گرم شده در مجاورتجرم حرارتی، باعث گرمایش فضا به خصوص در طول شب میشود. این روش براي استفاده در اقلیم سرد مناسب است و به راحتی قابل اجرا است. در این مقاله بررسی اجمالی در مورد تاثیر دیوار ترومب در حالت هاي مختلف بر کاهش بار حرارتی ساختمان بررسی میشود. در نهایت مزایاي این روش و میزان صرفه جویی در مصرف سوخت که هدف اصلی این مقاله است، بررسی میشود
-1مقدمه
گران قیمت بودن و روبه اتمام بودن سوختهاي فسیلی ، دانشمندان و پژوهشگران را برآن داشت که از منابع تجدیدپذیر انرژي بعنوان جایگزین مناسبی براي سوختهاي فسیلی استفاده کنند تابتوان از این طریق هم نرخ کاهش سوختهاي فسیلی موجود را کم کرد وهم ازمنابع انرژي ارزان ترودر دسترس تر بهره برد . از این میان ،انرژي خورشیدي که بزرگترین منبع انرژي و یکی از ارزانترین و در دسترس ترین منابع انرژي است ،مصارف گوناگونی از جمله آبگرم کن هاي خورشیدي ، نیروگاههاي خورشیدي ،دیوار خورشیدي و غیره پیدا کرده است. - سلطاندوست، - 1390
استفاده از انرژي هاي تجدیدپذیر، به منظور تامین انرژي هاي مورد نیاز بشر در حال گسترش است .با توجه به محدودیتهاي بوجود آمده براي سوختهاي فسیلی و نیز ارائه تکنولوژي هاي نوین، استفاده از انرژي هاي تجدیدپذیر مقرون به صرفه شده است .به طور کلی گرمایش ساختمانها از جمله بخشهاي پرمصرف انرژي است که با استفاده از انرژي گرما یشی خورشید، میتوان بخشی از نیازهاي گرمایشی را تامین نمود. یکی از روشهایی که براي گرمایش ساختمانها مورد استفاده قرار گرفته است، سیستم غیرفعال دیوار ترومب است. - سلطاندوست، - 1390
دیوار ترومب یکی از قدیمیترین سیستمهاي جذب غیر مستقیم انرژي خورشیدي است .جذب غیر مستقیم انرژي خورشیدي از طریق سیستمهاي گوناگونی امکانپذیر است که در پروژههاي مختلف متناسب با شرایط خاص پروژه میتوان از آنها بهرهجست. البته بهترین روش این است که اصول حاکم بر هر سیستم را درك نمود و در شکلی جدید به کار بست. سیستمی گرمایشی است که معمولا با توجه به تاخیر انداختن انتقال حرارت و نور گذر نبودن آن، در ترکیب با سامانه جذب مستقیم بکارگرفته میشود.
در این سیستم جرم حرارتی تیره رنگ که بوسیله شیشهاي با حداقل فاصله هوایی 10 سانتیمتر پوشش یافته، در طول روز پرتو تابش مستقیم آفتاب را حبس کرده و گرماي آن را جذب مینماید و در طول شب پس از پوشیده شدن با عایق حرارتی خارجی، گرماي جذب شده را از طریق تابش و یا همرفت و با کمک دریچههایی به فضاهاي داخلی منتقل مینماید. از آنجا که دیوار ترومب نسبتا ظخیم است، تاخیر زمانی آن باعث میشود که گرما تا عصر به سطح داخلی دیوار نرسد. و اگر جرم حرارتی کافی وجود داشته باشد دیوار در تمامی طول شب به صورت گرمایشگري تابشی عمل مینماید. دریچههایی که در دیوار ترومب تعبیه میشود در ساعاتی از روز جهت گردش هوا باز و در طول شب به منظور انتقال تدریجی گرما از طریق تشعشع بسته میشوند. در حقیقت وجود این دریچهها امکان کنترل بهتر دماي داخلی را مهیا میسازد. - سلطاندوست، - 1390
-2مبانی نظري
1-2 دیوار ترومب
نوعی دیوار ذخیره ساز حرارتی است که از یک دیوار تیره رنگ رو به جنوب از جنس مصالح بنایی تشکیل می شود. یک پوسته شیشه اي یا در برخی موارد پلاستیکی با فاصله 5 تا 7 سانتیمتر به صورت موازي و در جلوي آن قرار می گیرد. در این سیستم در طول روز هوایی که بین فضاي خالی بین شیشه و دیوار هست گرم می شود. دریچه هایی در بالا و پایین دیوار ترومب وجود دارند که به این هواي گرم شده اجازه جریان یافتن به داخل منزل را می دهند.
شب ها وقتی که دریچه ها بسته شوند، دیواري که در طول روز به شدت گرم شده با تابش حرارت، فضاي منزل را گرم می نماید. در واقع قسمتی از دیوار جنوبی که از مواد با جرم حرارتی بالا مثل بتن و آجر ساخته شده را با شیشه اي که در مقابل آن و با فاصله واقع شده است می پوشانند. نور خورشید وارد شده و گرما توسط شیشه محبوس می شود و به دیوار در جذب آن کمک می کند سپس در ساعات شبانه گرما به داخل تابیده می شود.
شکل: 2 دیاگرام عملکردي دیوار ترومب
دیوارهاي ترومب با پنجره هاي روش کسب مستقیم در همان دیوار ترکیب می شوند. در بالاي دیوار ترومب ترجیحا از سایبان باید استفاده شود تا در طی فصول گرم تابش آفتاب تابستان باعث گرمایش اضافی و نامطلوب نشود.چنین دیواري قادر است در روزهاي زمستان حرارت خورشید را در خود ذخیره کند و با تاخیر زمانی چند ساعته، حرارت دریافتی و ذخیره شده را در ساختمان توزیع می کند.
دریچه هایی که به قسمت بالا و پایین دیوار اضافه شده است. اجازه می دهد هواي گرم شده در حین همرفت به فضاي داخلی ساختمان جریان پیدا کند. - حاج سقطی، - 1380 دریچه ها درپوش هاي یک طرفه اي دارند که از همرفت در حین شب جلوگیري می کنند. دریچه هاي فضاي داخلی در ماه هاي تابستانی که کسب حرارت نامطلوب است بسته می شوند. دیاگرام عملکردي یک دیوار ترومب در طول شبانه روز در زیر به تصویر کشیده شده است.
نحوه عملکرد سیستم دیوار ترومپ
دیوارهاي معمولی، روزها حرارت را از خورشید دریافت و ذخیره می کند و شب ها در ساعات غیر آفتابی قسمتی از این حرارت را به داخل ساختمان هدایت، و هوا را گرم می کند. در شب بخشی از هواي گرم شده داخل به عنوان تلفات حرارتی از طریق پنجره ها و یا از طریق خود دیوار به بیرون منتقل می شود که باعث افزایش هزینه هاي گرمایشی می شود.
