تحلیل و بررسی عملکرد سقف ‌های افقی و شیبدار در سیستم های خورشیدی BAPV وBIPV (نمونه موردی: شهر ارومیه)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی (کاربردی)

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی، گروه معماری و شهرسازی، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران.

2 استادیار گروه مهندسی برق -دانشگاه فنی حرفه ای-تهران - ایران

10.48301/kssa.2023.380918.2413

چکیده

امروزه با توجه به افزایش غلظت گازهای گلخانه‌ای و آلودگی‌های زیست‌‌محیطی ناشی از سوخت‌های فسیلی، توجه زیادی به استفاده از انرژی خورشیدی به عنوان انرژی پاک جهت تولید برق می‌شود. اکثر سیستم‌های خورشیدی استفاده شده در جهان به دو صورت فتوولتائیک اضافه شده در ساختمان BAPV و فتوولتائیک ادغام شده در ساختمان BIPV هستند. در پژوهش حاضر سیستم‌های خورشیدی BAPV و BIPV و عملکرد آنها در سقف‌های افقی و شیبدار در شهر ارومیه بررسی می‌شود. برای این منظور، تاثیر سقف شیبدار در بازدهی پنل‌ها و میزان انرژی تولیدی سالانه، با شبیه‌سازی توسط نرم افزار PVsyst7.2 در زوایای مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج حاصل از زوایای مختلف در شبیه‌سازی نشان می‌دهد که سیستم پیشنهادی برای سقف شیبدار با زاویه‌ 35 درجه بیشترین جذب انرژی از خورشید را دارد. با مقایسه‌ی بازدهی پنل‌ها در سقف شیبدار با زاویه‌ 35 درجه و سقف افقی مشخص گردید که با تعداد پنل یکسان، بازدهی پنل‌ها در سقف شیبدار در سیستم BAPV، 16 درصد و در سیستم BIPV، 14 درصد نسبت به سقف افقی بیشتر است. همچنین میزان انرژی خورشیدی استفاده نشده در سقف‌های شیبدار با زاویه‌‌ 35 درجه با در نظر گرفتن الگوی مصرف در سیستم‌های BAPV و BIPV، 3.5 درصد کمتر از سقف‌های افقی می‌باشد. علاوه بر آن، با شیبدار کردن سقف با زاویه 35 درجه، فضای قابل دسترس در نمونه‌ی بررسی شده، 20 درصد افزایش می‌یابد که می‌توان از آن برای نصب پنل‌های بیشتر استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis and evaluation of the performance of horizontal and sloped roofs in BAPV and BIPV solar systems (case study: Urmia city)

نویسندگان [English]

  • parya Shafipouryourdshahi 1
  • Hossein Soleimani 2
1 Faculty Member, Department of Architectural and Urban Planning, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran.
2 Assistant Professor with the Department of Electrical Engineering, Technical and Vocational University, Tehran, IRAN
چکیده [English]

Nowadays, due to the increase in greenhouse gas concentrations and environmental pollution caused by fossil fuels, there is a great emphasis on using solar energy as a clean source of electricity generation. Most solar systems used in the world are of two types: BAPV (Building Applied Photovoltaic) and BIPV (Building Integrated Photovoltaic). In this study, the BAPV and BIPV solar systems and their performance on horizontal and sloping roofs in Urmia city are investigated. For this purpose, the effect of the slope angle on the panel efficiency and annual energy production is examined at different angles using the PVsyst 7.2 simulation software. The simulation results show that the proposed system for a sloping roof with a 35-degree angle has the highest solar energy absorption rate. Comparing the panel efficiency on a sloping roof with a 35-degree angle and a horizontal roof, it is found that with the same number of panels, the efficiency of panels on a sloping roof in the BAPV system is 16% higher and in the BIPV system is 14% higher than that of a horizontal roof. Moreover, the amount of unused solar energy on sloping roofs with a 35-degree angle is 3.5% lower than that of a horizontal roof, considering the consumption pattern in BAPV and BIPV systems. Additionally, by sloping the roof at a 35-degree angle, the accessible space in the examined sample increases by 20%, which can be used for installing more solar panels.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Architecture
  • solar energy
  • Horizontal roof
  • sloped roof
  • BAPV
  • BIPV

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 03 تیر 1402
  • تاریخ دریافت: 01 بهمن 1401
  • تاریخ بازنگری: 31 اردیبهشت 1402
  • تاریخ پذیرش: 27 خرداد 1402