بهینه‌یابی انرژی گنبدهای آب انبارها؛ نمونه موردی: گنبدهای شهر قزوین

Abstract

آب‌انبارها علاوه بر مناطق گرم و خشک، در مناطق سرد کشورمان نیز مورد استفاده عموم قرار می‌گرفته است. یکی از اصلی‌ترین عنصر آب‌انبارها پوشش مخزن آن‌هاست، که از طاق‌های آجری گوناگون مانند آهنگ، کلنبو با خیز و فرم‌های متفاوت ساخته ‌شده است. هدف از این پژوهش شناخت میزان دریافت تابش خورشید در سطوح و جریان حرارت در داخل گنبد آب‌انبارهای قزوین می‌باشد که منجر به شناخت بهینه‌ترین فرم پوشش مخزن آب‌انبار در بین نمونه‌های مطالعه شده می‌گردد. برای انجام این تحقیق چهار نمونه از آب انبارها با ساختار متفاوت گنبد در شهر قزوین انتخاب، سپس گنبدها در نرم افزار Revit 2016 مدلسازی شد و میزان دریافت تابش خورشید گنبدها در سردترین روز سال و در ساعات 13، 14و 16 با استفاده از پلاگین‌های Honeybee & Ladybug با موتور انرژی پلاس مشخص گردید. برای اعتبارسنجی با استفاده از نرم‌افزار COMSOL تحلیل جریان هوای یکسان CFD در گنبدهای خیز بلند و کم انجام شد. نتایج آنالیزها نشان دادند که میزان دریافت تابش در سطوح گنبد آب‌انبارها متفاوت است و در گنبدهای خیز کم و سطح تماس زیاد نسبت به تابش خورشید، عملکرد دریافت حرارت نسبت به گنبدهای خیز بلند، بیشتر است. زیرا این گنبدها سطوح بیشتری در معرض تابش خورشید قرار می‌دهند. در تحلیل جریان CFD در هنگام ظهر و گرمای شدید روز، در قسمت بالای گنبد خیز بلند گردابه‌ی گرما ایجاد می‌گردد که از گرم شدن بیش از حد داخل گنبد جلوگیری می‌نماید. بنابرین مناسب‌ترین گنبد برای آب‌انبارهای اقلیم سرد قزوین، گنبدهای خیز کم می‌باشند.