آناليز فني، اقتصادي و زيست محيطي استفاده از سيستم هاي آبگرمكن خورشيدي در ساختمان هاي مسكوني

Technical - Economical and Environmental Analysis of Utilization of Solar Water Heating Systems in Residential Buildings

در اين مقاله با توجه به مشخصات جغرافيايي و اقليمي شهر تهران، مشخصات يك نمونه ساختمان مسكوني 8 واحدي و ميزان تقاضاي گاز طبيعي و آبگرم مصرفي ساختمان مورد نظر، دو سناريو با در نظر گرفتن نرخ داخلي و جهاني الكتريسيته و گاز طبيعي مورد بررسي قرار گرفته است. در سناريوي A يك سيستم آبگرمكن خورشيدي چرخش اجباري براي تامين آبگرم مورد نياز با نرخ داخلي الكتريسيته و گاز‌طبيعي و در سناريوي B، همان سيستم با نرخ جهاني الكتريسيته و گاز طبيعي با استفاده از نرم افزار RETScreen مورد تجزيه و تحليل قرار گرفت. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه در سناريوهاي A و B سهم آبگرمكن خورشيدي در تامين انرژي مورد نياز جهت گرمايش آب 53% مي باشد. ميزان صرفه جويي گاز طبيعي m3/yr 4777، مقدار كل هزينه سرمايه گذاري 7898 دلار و ميزان كاهش انتشار گازهاي گلخانه‌اي tCO2/yr 4/6 مي باشد. در سناريوي A ميزان كاهش هزينه خسارت هاي زيست محيطي حاصل از توليد گازهاي گلخانه اي tCO2 123 دلار و دوره بازگشت سرمايه yr 9/16 مي باشد. در سناريوي B نيز ميزان كاهش هزينه خسارت هاي زيست‌محيطي حاصل از توليد گازهاي گلخانه ايtCO2 101 دلار و دوره بازگشت سرمايه yr 3/6 مي باشد. بنابراين، استفاده از سيستم هاي آبگرمكن خورشيدي با در نظر گرفتن قيمت الكتريسيته و گاز طبيعي در سطح جهاني، توجيه اقتصادي دارد.

In this paper, based on geographic specifications and climatic conditions, the required natural gas and hot water of a typical 8-units residential building located in Tehran city, has been taken into consideration and analyzed in two scenarios considering the national and international prices of natural gas and electricity. In scenario A, utilization of a forced circulation solar water heating system for supplying the required hot water based on national prices for electricity and natural gas and in scenario B, utilization of the same system considering international prices for electricity and natural gas were investigated through using RETScreen software. The results show that in scenarios A and B, the share of solar water heating system in supplying the required hot water is 53%. The amount of natural gas saving would be 4,777 m3/yr. The total investment costs and green house gases (GHGs) emission reduction would be US$ 7,898 and 6.4 tCO2/yr respectively. In scenario A, annual external costs diminution would be US$ 123 tCO2 and normal payback period would be 16.9 yr. In scenario B, annual external costs diminution and normal payback period would be US$ 101 tCO2 and 6.3 yr respectively. Thus using the solar water heating systems with considering the international prices of electricity and natural gas is economically feasible.