بررسي عملكرد سيستم پمپ حرارتي تركيبي با كلكتور فتوولتائيك يكپارچه با سقف براي ساختماني با انرژي صفر در تهران

مفهوم ساختمان‌ انرژي صفر [1] براي كاهش مصرف انرژي و انتشار كربن در سطح جهاني  و در بخش ساختمان معرفي شده است. براي اجراي ساختمان‌هاي‌ انرژي صفر از سيستم‌هاي انرژي تجديدپذير مانند كلكتور حرارتي خورشيدي، كلكتور فتوولتائيك [2] و سيستم‌هاي پمپ حرارتي منبع هوا [3] استفاده مي‌شود. اين مطالعه يك سيستم تركيبي پمپ حرارتي منبع هوا با كلكتور فتوولتائيك حرارتي يكپارچه با ساختمان را براي تحقق ساختمان‌ انرژي صفر در مقياس كوچك پيشنهاد مي‌كند. در اين مقاله به منظور ارزيابي كاركرد سيستم، يك مدل سيستم تركيبي پمپ حرارتي منبع هوا با كلكتور فتوولتائيك حرارتي يكپارچه با سقف ساختمان طراحي شده و مدل بار ساختمان نيز بر اساس شرايط واقعي ساختمان تعريف شد. سپس عملكرد گرمايشي و سرمايشي سيستم تركيبي پمپ حرارتي منبع هوا با كلكتور فتوولتائيك حرارتي يكپارچه با سقف ساختمان به مدت يك سال با استفاده از نرم افزار TRNSYS [4] شبيه‌سازي ديناميكي شد و سيستم براي كاربردهاي مختلف از ديدگاه‌هاي انرژي، اقتصادي و زيست‌محيطي به صورت عددي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد براي اين سيستم مصرف انرژي تجديدناپذير اوليه 19/9 كيلووات ساعت بر مترمربع در سال مي‌باشد. با توجه به اينكه اين مقدار كمتر از مقدار آستانه انرژي گرمايشي براي ساختمان انرژي صفر بود، لذا سيستم پيشنهادي شرايط ساختمان‌ انرژي صفر را به خوبي برآورده كرد. بعلاوه نشان داده شد كه براي يك منطقه مشخص، با اينكه فناوري فتوولتائيك حرارتي منجر به كاهش مصرف انرژي اوليه تجديد‌ناپذير مي‌شود ولي انرژي خورشيدي توليدي توسط آن از انرژي توليدي توسط كلكتورهاي فتوولتائيك كمتر است.