ضخامت بهينه عايق حرارتي بر مبناي تعرفه هاي متفاوت حامل هاي انرژي در شرايط اقليمي تهران

Optimum Insulation Thickness Based on Energy Carriers Different Tariffs in Climatic Condition of Tehran

ضخامت بهينه عايق حرارتي تابعي از هزينه اوليه عايق كاري و ميزان هزينه حامل هاي انرژي براي گرمايش و سرمايش فضاي داخلي ناشي از انتقال حرارت از مقطع جدار در دوره بهره برداري است. در ايران، با اختصاص يارانه به بخش انرژي، تعرفه مربوط به حامل هاي انرژي به طور قابل توجهي كمتر از تعرفه هاي ميانگين جهاني است. با هدف تعيين ضخامت بهينه عايق حرارتي، تعرفه هاي حامل هاي انرژي، متناسب با ميزان مصرف، متغير در نظر گرفته شد. تعرفه برق و گاز مشتركين براساس ميزان مصرف، به چهار تعرفه كم مصرف، مصرف متوسط، پرمصرف و بسيار پرمصرف تقسيم شد. در كنار اين چهار تعرفه يارانه اي تعرفه حامل هاي انرژي بدون يارانه نيز به عنوان تعرفه پنجم مورد بررسي قرار گرفت. جدار خارجي شامل بلوك سفالي به ضخامت 20سانتي متر و عايق حرارتي پلي استايرن از خارج است. ميزان بار حرارتي ناشي از انتقال حرارت از جدار خارجي در جهت هاي مختلف جغرافيايي براي ضخامت هاي متفاوت عايق حرارتي در تهران توسط نرم افزار شبيه سازي انرژي پلاس محاسبه شد و ضخامت بهينه عايق حرارتي براساس هزينه دوره حيات 30ساله تعيين شد. براساس نتايج به دست آمده، در تعرفه اول كه مربوط به مشتركين كم مصرف است، استفاده از عايق حرارتي در برخي از جهت هاي جغرافيايي امكان بازگشت سرمايه در مدت زمان دوره حيات وجود ندارد. در ديگر جهت ها نيز ميزان صرفه جويي اقتصادي كم و نزديك به صفر است. با افزايش تعرفه، ضخامت بهينه عايق حرارتي افزايش پيدا مي كند. در تعرفه هاي دوم تا پنجم ضخامت بهينه عايق حرارتي بين 6 تا 18سانتي متر متغير است. همچنين مدت زمان بازگشت سرمايه براي اين تعرفه ها، بين 6 تا 28سال به دست آمد.

The optimal insulation thickness is a function of the insulation initial cost and the cost of energy carriers for the internal space heating and cooling due to heat transfer from the wall. In Iran, by allocating subsidies to the energy sector, tariffs for energy carriers are sensibly lower than global prices. In order to determine the insulation optimal thickness, energy carrier tariffs were considered variable according to consumption. Electricity and gas costs were divided into 4 ascending tariffs for low, moderate, high, and very high consumption cases. In addition, the case of energy carriers without subsidies was also examined as the 5th scenario. The outer wall consists of a typical hollow brick layer with 20cm thickness, insulated with an expanded polystyrene layer, placed at the outside. Heat load due to heat transfer from the external wall was calculated by using EnergyPlus simulation software in different geographical directions and different thermal insulation thicknesses in Tehran climate. The optimum insulation thickness was determined based on the total cost over the lifetime of 30 years. According to the results, in the first tariff, which refers to low-cost subscribers, the use of thermal insulation in some geographic directions does not allow the payback period over a lifetime. In other directions, economic savings are low and neglectable. For higher tariffs, the optimum insulation thickness increases. In the 2nd to 5th tariffs, the optimal thermal insulation thickness varies from 6 to 18cm. Also, the calculated payback periods of these configurations are between 6 and 28 years.