فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 10
موضوع:
روشهای بازیافت انرژی در فرآیند تقطیر
چکیده:
پالایشگاهها، مجتمعهای پتروشیمی و صنایع شیمیایی از عمدهترین مصرف کنندگان انرژی در میان صنایعی هستند که انرژی را به صورت سوخت، بخار و برق مصرف میکنند. هر یک از مجتمعهای فوق دارای گونههای مختلف فرآیندهای عملیاتی میباشند که بطور مشترک و یا مستقل از هم در سرویس میباشند. از میان فرآیندهای متداول، عملیات تقطیر در پالایشگاهها از نقطه نظر مصرف انرژی از اهمیت ویژهای برخوردار هستند.
مقدمه
عملیات تقطیر درپالایشگاهها عبارت است از فرآیند اقتصادی جداسازی برشهای نفتی جهت حصول به یک مشخصه کیفی خاص میباشد. در فرآیند تقطیر که پارامتر اختلاف نقاط جوش اجزا تشکیل دهنده، عامل جداسازی است، عملیات تکراری تبخیر و میعان که تا جداسازی موردنظر انجام میگیرد، باعث به هدر رفتن مقادیر زیادی انرژی میگردد. انرژی لازم در یک فرآیند تقطیر از طریق جوشآور تامین میگردد. با توجه به قابلیت در دسترس بودن و اقتصاد فرآیند، منبع تامین گرما جهت جوشآور شامل بخار آب، روغنهای داغ و یا کوزهها میباشند.
بخارات داغ در داخل برج به سمت بالا حرکت میکنند و با مایعاتی که با سمت پایین در جریان هستند، در چندین مرحله (روی سینیها) تماس پیدا میکنندو در نهایت با تبادل حرارت به تعادل میرسند. اجزا سبک تبخیر شده، در حالی که اجزا سنگین میعان میشوند. بخارات در بخش بالاسری که غنی از اجزا سبک است، میعان میشوند. بخشی از این مایعات به برج برگردان میشود و بخشی به عنوان محصول از بالاسری خارج میگردد . گرمای حاصل از میعان اغلب به هوا یا آب و یا هر دو منتقل میشود و گاهی نیز به عنوان پیش گرمکن جریان خوراک و یا سایر موارد استفاده میگردد. در واقع مقدار این انرژی تعیین کننده است و همین امر آن را برای بازیافت جذابتر میکند، اما به دلیل سطح دمای پایین، استفاده مفید از آن امکانپذیر نمیگردد. به علاوه بخش اعظم آن نیز بوسیله تشعشع و جابجایی از سیستم تقطیر به محیط منتقل میشود.
کاهش مصرف انرژی در عملیات تقطیر، امروزه در کاهش قیمت تمام شده محصولات بسیار موثر است. بنابراین پایش مصرف انرژی و مقایسه با یک معیار استاندارد و آنالیز و تفسیر انحراف از حالت استاندارد و در تمام مراحل و بطور مداوم امری ضروری است. به همین دلیل ارائه روشهای کاهش مصرف انرژی نسبت به معیار استاندارد اهمیت ویژهای داشته و مورد توجه خاص قرار میگیرد.
بهبود شرایط عملیاتی
جریان برگردان
فعالیت اساسی در این بخش جهت بهینهسازی مصرف انرژی عبارت است از بهبود کیفیت عملیات و تعیرات. نظر به اینکه هر دو فعالیت مزبور نیاز به سرمایهگذاری زیادی ندارند، دستاوردی باارزش تلقی میشوند.
در یک واحد تقطیر، مهمترین متغیر، میزان جریان برگردان میباشد. معمولا ً تغییر در میزان برگردان سبب تغییر در میزان جداسازی و در نهایت کیفیت محصولات میگردد، مگر آنکه سایر پارامترهای عملیاتی به نحوی تغییر یابند که این عدم تغییر جبران گردد. هرگونه کاهش در میزان جریان برگشتی سبب کاهش بار حرارتی ورودی به برج (از طریق جوشآور یا کوره) خواهد شد. بنابراین بازیافت انرژی از طریق کاهش نسبت جریان برگشتی بایستی با درنظر گرفتن سطح کیفی محصولات باشد. معمولاً کیفیت محصولات تولیدی بالاتر از سطح حداقل میباشد. پس بهتر است با کاهش مرحلهای میزان جریان برگردان، سطح کیفی محصولات تا رسیدن به حداقل سطح قابل قبول آزمایش گردد. ملاحظه میشود که در اینجا بازیافت انرژی بدون نیاز به سرمایهگذاری قابل انجام است. پیشنهاد دیگر عبارت است از افزایش خوراک ورودی بدون افزایش میزان جریان برگردان برج که در هر دو روش مذکور مقدار قابل توجهی انرژی بازیافت خواهد شد.
محل ورودی خوراک
یک متغیر عملیاتی مهم دیگر عبارت است از محل ورودی خوراک (سینی خوراک)، به برج که مصرف انرژی را تحت الشعاع قرار میدهد. انتخاب نامناسب نسبت عریانسازی به قسمت غنیسازی در یک برج تقطیر، سبب کاهش بازدهی در یکی از قسمتهای برج تقطیر خواهد شد. در چنین حالتی انرژی زیادتری جهت استحصال محصولات موردنظر مصرف خواهد گردید. بنابراین اغلب ممکن است در طراحی اولیه (با سرمایهگذاری اندک) چند محل ورودی خوراک درنظر گرفته شود. در نهایت میبایست دادههای عملیاتی بدست آمده از هر یک از محلهای خوراک ورودی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و محلی انتخاب گردد تا با مصرف حداقل میزان انرژی، محصولاتی با حداکثر کیفیت بدست آید. این مساله بخصوص در واحدهایی که خوراکهای مختلفی را استفاده میکنند، حایز اهمیت است.
فشار
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 10
موضوع:
روشهای بازیافت انرژی در فرآیند تقطیر
چکیده:
پالایشگاهها، مجتمعهای پتروشیمی و صنایع شیمیایی از عمدهترین مصرف کنندگان انرژی در میان صنایعی هستند که انرژی را به صورت سوخت، بخار و برق مصرف میکنند. هر یک از مجتمعهای فوق دارای گونههای مختلف فرآیندهای عملیاتی میباشند که بطور مشترک و یا مستقل از هم در سرویس میباشند. از میان فرآیندهای متداول، عملیات تقطیر در پالایشگاهها از نقطه نظر مصرف انرژی از اهمیت ویژهای برخوردار هستند.
مقدمه
عملیات تقطیر درپالایشگاهها عبارت است از فرآیند اقتصادی جداسازی برشهای نفتی جهت حصول به یک مشخصه کیفی خاص میباشد. در فرآیند تقطیر که پارامتر اختلاف نقاط جوش اجزا تشکیل دهنده، عامل جداسازی است، عملیات تکراری تبخیر و میعان که تا جداسازی موردنظر انجام میگیرد، باعث به هدر رفتن مقادیر زیادی انرژی میگردد. انرژی لازم در یک فرآیند تقطیر از طریق جوشآور تامین میگردد. با توجه به قابلیت در دسترس بودن و اقتصاد فرآیند، منبع تامین گرما جهت جوشآور شامل بخار آب، روغنهای داغ و یا کوزهها میباشند.
بخارات داغ در داخل برج به سمت بالا حرکت میکنند و با مایعاتی که با سمت پایین در جریان هستند، در چندین مرحله (روی سینیها) تماس پیدا میکنندو در نهایت با تبادل حرارت به تعادل میرسند. اجزا سبک تبخیر شده، در حالی که اجزا سنگین میعان میشوند. بخارات در بخش بالاسری که غنی از اجزا سبک است، میعان میشوند. بخشی از این مایعات به برج برگردان میشود و بخشی به عنوان محصول از بالاسری خارج میگردد . گرمای حاصل از میعان اغلب به هوا یا آب و یا هر دو منتقل میشود و گاهی نیز به عنوان پیش گرمکن جریان خوراک و یا سایر موارد استفاده میگردد. در واقع مقدار این انرژی تعیین کننده است و همین امر آن را برای بازیافت جذابتر میکند، اما به دلیل سطح دمای پایین، استفاده مفید از آن امکانپذیر نمیگردد. به علاوه بخش اعظم آن نیز بوسیله تشعشع و جابجایی از سیستم تقطیر به محیط منتقل میشود.
کاهش مصرف انرژی در عملیات تقطیر، امروزه در کاهش قیمت تمام شده محصولات بسیار موثر است. بنابراین پایش مصرف انرژی و مقایسه با یک معیار استاندارد و آنالیز و تفسیر انحراف از حالت استاندارد و در تمام مراحل و بطور مداوم امری ضروری است. به همین دلیل ارائه روشهای کاهش مصرف انرژی نسبت به معیار استاندارد اهمیت ویژهای داشته و مورد توجه خاص قرار میگیرد.
بهبود شرایط عملیاتی
جریان برگردان
فعالیت اساسی در این بخش جهت بهینهسازی مصرف انرژی عبارت است از بهبود کیفیت عملیات و تعیرات. نظر به اینکه هر دو فعالیت مزبور نیاز به سرمایهگذاری زیادی ندارند، دستاوردی باارزش تلقی میشوند.
در یک واحد تقطیر، مهمترین متغیر، میزان جریان برگردان میباشد. معمولا ً تغییر در میزان برگردان سبب تغییر در میزان جداسازی و در نهایت کیفیت محصولات میگردد، مگر آنکه سایر پارامترهای عملیاتی به نحوی تغییر یابند که این عدم تغییر جبران گردد. هرگونه کاهش در میزان جریان برگشتی سبب کاهش بار حرارتی ورودی به برج (از طریق جوشآور یا کوره) خواهد شد. بنابراین بازیافت انرژی از طریق کاهش نسبت جریان برگشتی بایستی با درنظر گرفتن سطح کیفی محصولات باشد. معمولاً کیفیت محصولات تولیدی بالاتر از سطح حداقل میباشد. پس بهتر است با کاهش مرحلهای میزان جریان برگردان، سطح کیفی محصولات تا رسیدن به حداقل سطح قابل قبول آزمایش گردد. ملاحظه میشود که در اینجا بازیافت انرژی بدون نیاز به سرمایهگذاری قابل انجام است. پیشنهاد دیگر عبارت است از افزایش خوراک ورودی بدون افزایش میزان جریان برگردان برج که در هر دو روش مذکور مقدار قابل توجهی انرژی بازیافت خواهد شد.
محل ورودی خوراک
یک متغیر عملیاتی مهم دیگر عبارت است از محل ورودی خوراک (سینی خوراک)، به برج که مصرف انرژی را تحت الشعاع قرار میدهد. انتخاب نامناسب نسبت عریانسازی به قسمت غنیسازی در یک برج تقطیر، سبب کاهش بازدهی در یکی از قسمتهای برج تقطیر خواهد شد. در چنین حالتی انرژی زیادتری جهت استحصال محصولات موردنظر مصرف خواهد گردید. بنابراین اغلب ممکن است در طراحی اولیه (با سرمایهگذاری اندک) چند محل ورودی خوراک درنظر گرفته شود. در نهایت میبایست دادههای عملیاتی بدست آمده از هر یک از محلهای خوراک ورودی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و محلی انتخاب گردد تا با مصرف حداقل میزان انرژی، محصولاتی با حداکثر کیفیت بدست آید. این مساله بخصوص در واحدهایی که خوراکهای مختلفی را استفاده میکنند، حایز اهمیت است.
فشار
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 10 صفحه
قسمتی از متن .doc :
انرژی در ساختمان
اولین گام برای طراحی سیستم های خورشیدی در جهت بهره گرفتن هر چه بهتر و بیشتر از آن ، تهیه و استفاده از اطلاعات آماری درباره میزان تابش خورشید در هر مکان و موقعیت می باشد .
افزایش قیمت و کمبود مصالح سنتی و رایج ، موجب بسط دادن مطالعات درباره انرژی های دیگر که بتوان جایگزین آنها نمود ، می شود .
در کشورهای صنعتی غربی 25 الی 35 درصد از انرژی ، عمدتاً در ساختمانها برای گرمایش و سرمایش به مصرف می رسد .
طراحی سیستم های خورشیدی :
1) طراحی سیستم PASSIVE SOLAR امکان استفاده از انرژی خورشیدی را با توجه به طراحی سازه و معماری داخلی یک ساختمان با بلوک های ساختمانی فراهم می سازد .
2) طراحی سیستم PASSIVE SOLAR در واقع شکل گیری بنا را از جهت سازه و معماری و جهت گیری آن را برای بهره گیری بیشتر از انرژی خورشیدی تعیین می نماید .
ذخیره انرژی خورشیدی جهت کاهش مصرف (منابع انرژی صنعتی ):
مطالبی که در ذیل از نظرتان خواهد گذشت نشان دهنده روشهای مناسب بکارگیری انرژی خورشیدی در مکانهای مختلف می باشد . با مطالعه آن پی می بریم که چگونه مجموعه تدابیر اندیشیده شده به موقعیت مکانی و زمانی بستگی مستقیم دارد . افزایش روبه رشد قیمتهای منابع سوختی و انرژی زا و کمبود آنها ما را برآن می دارد که به بسط و توسعه انرژی های جانشینی بپردازیم و نیز سعی کنیم که در مصرف انرژی های متداول صرفه جویی نماییم . در کشورهای صنعتی 25 الی 35 درصد انرژی مصرفی ، در ساختمانها برای گرمایش و آب گرم به مصرف می رسد . روشهای مناسب دیگری برای کاهش مصرف وجود دارد که به ذکر چند نمونه از آنها می پردازیم :
1) بهبود کیفیت مقاومت حرارتی ساختمانها(دیوراها ، پنجره ها ، تهویه کنترل شده ) .
2) استفاده از وسایل بازیابی حرارت (برای استفاده از هوای خروجی در سیستم تهویه و اگزوز ، فاضلاب ).
3) استفاده از پمپ های برقی و گازی در بعضی موارد
4) استفاده از انرژی خورشیدی که در نوع سیستم خلاصه می شود :
الف) سیستمهای فعال
ب) سیستمهای غیر فعال
مشکل عمده در چگونگی استفاده از این امکانات در شرایط مختلف جغرافیایی و محیطی و اجتماعی و اقتصادی می باشد ف به ترتیبی که کمترین هزینه را متحمل شده و آسانترین راه را برای ارجاء در پیش گیریم .
برای بکار گیری بهترین روش و سیستم ، بایستی امکانات محیطی (آب و هوا، قیمت منابع انرژی زا و دسترسی به آن ، شرایط اجتماعی ، آئین نامه های ساختمانی ) را سنجیده و طرح را از دیدگاه اقتصادی بررسی و در پایان راه حل نهائی را با توجه به عوامل فوق الذکر برگزید .
این مطلب عموتاً روشهای جانشینی فوق یعنی طریقه صحیح استفاده از انرژی در ساختمان ، سیستم فعال خورشیدی برای تولید گرمایش و آب گرم را مورد بررسی قرار می دهد .
مزین استفاده از سیستم PASSIVE SOLAR
در طراحی یک سیستم فعال ، برای استفاده بیشتر از انرژی خورشیدی باید این نکته را در نظر داشت که فضای داخلی و خارجی را به گونه ای طراحی نمود که بتواند بیشترین انرژی گرمایی را جذب و در خورد ذخیره نماید . جریان یابی هوای گرم به سادگی امکان پذیر بوده و تنها زمانی از وسایل مکانیکی استفاده شود که خواهان تعادل حرارتی در فضای داخلی باشیم .
مواردی که در ذیل ذکر می شود ، عواملی می باشند که مزیت استفاده از این سیستم را به سیستم های دیگر آشکار می سازد .
الف ) به طور مسلم می دانیم که یک بنای مسکونی که با توجه به این سیستم طراحی شده و به این وسایل حرارتی خاص مجهز باشد ، مزیت خاصی نسبت به یک بنای سنتی که با سیستم حرارتی سنتی کار می کند دارا است .
در مقایسه با سیستم فهال خورشیدی ACTIVE SOLAR که حرارت را با سیستم خاصی تحت فشار به داخل فضای ساختمان هدایت می سازد ف سیستم مزبور مطلوبتر بنظر می رسد . مخارج تعبیه سیستم PASSIVE SOLAR کمی بیش از طراحی و ساخت یک خانه مسکونی سنتی می شود که معمولاً هزینه افزوده از ده درصد مقدار کل تجاوز نمی کند ، در بلند مدت این سیستم می تواند هفتاد درصد از هزینه های معمول برای تولید حرارت را صرفه جویی نماید .
ب) بهبود وضعیت حرارتی ساختمان :
در استفاده از سیستم PASSIVE SOLAR جریان حرارتی در فضای مسکونی کاملاً بطور طبیعی صورت می گیرد و در صورت تغییرات حرارتی در خارج بنا ، هوای داخل با این تغییرات به آرامی هماهنگ می شود . از این گذشته هوای فضای داخلی ، همیشه حالت طبیعی خود را حفظ کرده ، و هرگز خشک و نامطبوع نمی شود .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 10 صفحه
قسمتی از متن .doc :
انرژی در ساختمان
اولین گام برای طراحی سیستم های خورشیدی در جهت بهره گرفتن هر چه بهتر و بیشتر از آن ، تهیه و استفاده از اطلاعات آماری درباره میزان تابش خورشید در هر مکان و موقعیت می باشد .
افزایش قیمت و کمبود مصالح سنتی و رایج ، موجب بسط دادن مطالعات درباره انرژی های دیگر که بتوان جایگزین آنها نمود ، می شود .
در کشورهای صنعتی غربی 25 الی 35 درصد از انرژی ، عمدتاً در ساختمانها برای گرمایش و سرمایش به مصرف می رسد .
طراحی سیستم های خورشیدی :
1) طراحی سیستم PASSIVE SOLAR امکان استفاده از انرژی خورشیدی را با توجه به طراحی سازه و معماری داخلی یک ساختمان با بلوک های ساختمانی فراهم می سازد .
2) طراحی سیستم PASSIVE SOLAR در واقع شکل گیری بنا را از جهت سازه و معماری و جهت گیری آن را برای بهره گیری بیشتر از انرژی خورشیدی تعیین می نماید .
ذخیره انرژی خورشیدی جهت کاهش مصرف (منابع انرژی صنعتی ):
مطالبی که در ذیل از نظرتان خواهد گذشت نشان دهنده روشهای مناسب بکارگیری انرژی خورشیدی در مکانهای مختلف می باشد . با مطالعه آن پی می بریم که چگونه مجموعه تدابیر اندیشیده شده به موقعیت مکانی و زمانی بستگی مستقیم دارد . افزایش روبه رشد قیمتهای منابع سوختی و انرژی زا و کمبود آنها ما را برآن می دارد که به بسط و توسعه انرژی های جانشینی بپردازیم و نیز سعی کنیم که در مصرف انرژی های متداول صرفه جویی نماییم . در کشورهای صنعتی 25 الی 35 درصد انرژی مصرفی ، در ساختمانها برای گرمایش و آب گرم به مصرف می رسد . روشهای مناسب دیگری برای کاهش مصرف وجود دارد که به ذکر چند نمونه از آنها می پردازیم :
1) بهبود کیفیت مقاومت حرارتی ساختمانها(دیوراها ، پنجره ها ، تهویه کنترل شده ) .
2) استفاده از وسایل بازیابی حرارت (برای استفاده از هوای خروجی در سیستم تهویه و اگزوز ، فاضلاب ).
3) استفاده از پمپ های برقی و گازی در بعضی موارد
4) استفاده از انرژی خورشیدی که در نوع سیستم خلاصه می شود :
الف) سیستمهای فعال
ب) سیستمهای غیر فعال
مشکل عمده در چگونگی استفاده از این امکانات در شرایط مختلف جغرافیایی و محیطی و اجتماعی و اقتصادی می باشد ف به ترتیبی که کمترین هزینه را متحمل شده و آسانترین راه را برای ارجاء در پیش گیریم .
برای بکار گیری بهترین روش و سیستم ، بایستی امکانات محیطی (آب و هوا، قیمت منابع انرژی زا و دسترسی به آن ، شرایط اجتماعی ، آئین نامه های ساختمانی ) را سنجیده و طرح را از دیدگاه اقتصادی بررسی و در پایان راه حل نهائی را با توجه به عوامل فوق الذکر برگزید .
این مطلب عموتاً روشهای جانشینی فوق یعنی طریقه صحیح استفاده از انرژی در ساختمان ، سیستم فعال خورشیدی برای تولید گرمایش و آب گرم را مورد بررسی قرار می دهد .
مزین استفاده از سیستم PASSIVE SOLAR
در طراحی یک سیستم فعال ، برای استفاده بیشتر از انرژی خورشیدی باید این نکته را در نظر داشت که فضای داخلی و خارجی را به گونه ای طراحی نمود که بتواند بیشترین انرژی گرمایی را جذب و در خورد ذخیره نماید . جریان یابی هوای گرم به سادگی امکان پذیر بوده و تنها زمانی از وسایل مکانیکی استفاده شود که خواهان تعادل حرارتی در فضای داخلی باشیم .
مواردی که در ذیل ذکر می شود ، عواملی می باشند که مزیت استفاده از این سیستم را به سیستم های دیگر آشکار می سازد .
الف ) به طور مسلم می دانیم که یک بنای مسکونی که با توجه به این سیستم طراحی شده و به این وسایل حرارتی خاص مجهز باشد ، مزیت خاصی نسبت به یک بنای سنتی که با سیستم حرارتی سنتی کار می کند دارا است .
در مقایسه با سیستم فهال خورشیدی ACTIVE SOLAR که حرارت را با سیستم خاصی تحت فشار به داخل فضای ساختمان هدایت می سازد ف سیستم مزبور مطلوبتر بنظر می رسد . مخارج تعبیه سیستم PASSIVE SOLAR کمی بیش از طراحی و ساخت یک خانه مسکونی سنتی می شود که معمولاً هزینه افزوده از ده درصد مقدار کل تجاوز نمی کند ، در بلند مدت این سیستم می تواند هفتاد درصد از هزینه های معمول برای تولید حرارت را صرفه جویی نماید .
ب) بهبود وضعیت حرارتی ساختمان :
در استفاده از سیستم PASSIVE SOLAR جریان حرارتی در فضای مسکونی کاملاً بطور طبیعی صورت می گیرد و در صورت تغییرات حرارتی در خارج بنا ، هوای داخل با این تغییرات به آرامی هماهنگ می شود . از این گذشته هوای فضای داخلی ، همیشه حالت طبیعی خود را حفظ کرده ، و هرگز خشک و نامطبوع نمی شود .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 10 صفحه
قسمتی از متن .doc :
انرژی در ساختمان
اولین گام برای طراحی سیستم های خورشیدی در جهت بهره گرفتن هر چه بهتر و بیشتر از آن ، تهیه و استفاده از اطلاعات آماری درباره میزان تابش خورشید در هر مکان و موقعیت می باشد .
افزایش قیمت و کمبود مصالح سنتی و رایج ، موجب بسط دادن مطالعات درباره انرژی های دیگر که بتوان جایگزین آنها نمود ، می شود .
در کشورهای صنعتی غربی 25 الی 35 درصد از انرژی ، عمدتاً در ساختمانها برای گرمایش و سرمایش به مصرف می رسد .
طراحی سیستم های خورشیدی :
1) طراحی سیستم PASSIVE SOLAR امکان استفاده از انرژی خورشیدی را با توجه به طراحی سازه و معماری داخلی یک ساختمان با بلوک های ساختمانی فراهم می سازد .
2) طراحی سیستم PASSIVE SOLAR در واقع شکل گیری بنا را از جهت سازه و معماری و جهت گیری آن را برای بهره گیری بیشتر از انرژی خورشیدی تعیین می نماید .
ذخیره انرژی خورشیدی جهت کاهش مصرف (منابع انرژی صنعتی ):
مطالبی که در ذیل از نظرتان خواهد گذشت نشان دهنده روشهای مناسب بکارگیری انرژی خورشیدی در مکانهای مختلف می باشد . با مطالعه آن پی می بریم که چگونه مجموعه تدابیر اندیشیده شده به موقعیت مکانی و زمانی بستگی مستقیم دارد . افزایش روبه رشد قیمتهای منابع سوختی و انرژی زا و کمبود آنها ما را برآن می دارد که به بسط و توسعه انرژی های جانشینی بپردازیم و نیز سعی کنیم که در مصرف انرژی های متداول صرفه جویی نماییم . در کشورهای صنعتی 25 الی 35 درصد انرژی مصرفی ، در ساختمانها برای گرمایش و آب گرم به مصرف می رسد . روشهای مناسب دیگری برای کاهش مصرف وجود دارد که به ذکر چند نمونه از آنها می پردازیم :
1) بهبود کیفیت مقاومت حرارتی ساختمانها(دیوراها ، پنجره ها ، تهویه کنترل شده ) .
2) استفاده از وسایل بازیابی حرارت (برای استفاده از هوای خروجی در سیستم تهویه و اگزوز ، فاضلاب ).
3) استفاده از پمپ های برقی و گازی در بعضی موارد
4) استفاده از انرژی خورشیدی که در نوع سیستم خلاصه می شود :
الف) سیستمهای فعال
ب) سیستمهای غیر فعال
مشکل عمده در چگونگی استفاده از این امکانات در شرایط مختلف جغرافیایی و محیطی و اجتماعی و اقتصادی می باشد ف به ترتیبی که کمترین هزینه را متحمل شده و آسانترین راه را برای ارجاء در پیش گیریم .
برای بکار گیری بهترین روش و سیستم ، بایستی امکانات محیطی (آب و هوا، قیمت منابع انرژی زا و دسترسی به آن ، شرایط اجتماعی ، آئین نامه های ساختمانی ) را سنجیده و طرح را از دیدگاه اقتصادی بررسی و در پایان راه حل نهائی را با توجه به عوامل فوق الذکر برگزید .
این مطلب عموتاً روشهای جانشینی فوق یعنی طریقه صحیح استفاده از انرژی در ساختمان ، سیستم فعال خورشیدی برای تولید گرمایش و آب گرم را مورد بررسی قرار می دهد .
مزین استفاده از سیستم PASSIVE SOLAR
در طراحی یک سیستم فعال ، برای استفاده بیشتر از انرژی خورشیدی باید این نکته را در نظر داشت که فضای داخلی و خارجی را به گونه ای طراحی نمود که بتواند بیشترین انرژی گرمایی را جذب و در خورد ذخیره نماید . جریان یابی هوای گرم به سادگی امکان پذیر بوده و تنها زمانی از وسایل مکانیکی استفاده شود که خواهان تعادل حرارتی در فضای داخلی باشیم .
مواردی که در ذیل ذکر می شود ، عواملی می باشند که مزیت استفاده از این سیستم را به سیستم های دیگر آشکار می سازد .
الف ) به طور مسلم می دانیم که یک بنای مسکونی که با توجه به این سیستم طراحی شده و به این وسایل حرارتی خاص مجهز باشد ، مزیت خاصی نسبت به یک بنای سنتی که با سیستم حرارتی سنتی کار می کند دارا است .
در مقایسه با سیستم فهال خورشیدی ACTIVE SOLAR که حرارت را با سیستم خاصی تحت فشار به داخل فضای ساختمان هدایت می سازد ف سیستم مزبور مطلوبتر بنظر می رسد . مخارج تعبیه سیستم PASSIVE SOLAR کمی بیش از طراحی و ساخت یک خانه مسکونی سنتی می شود که معمولاً هزینه افزوده از ده درصد مقدار کل تجاوز نمی کند ، در بلند مدت این سیستم می تواند هفتاد درصد از هزینه های معمول برای تولید حرارت را صرفه جویی نماید .
ب) بهبود وضعیت حرارتی ساختمان :
در استفاده از سیستم PASSIVE SOLAR جریان حرارتی در فضای مسکونی کاملاً بطور طبیعی صورت می گیرد و در صورت تغییرات حرارتی در خارج بنا ، هوای داخل با این تغییرات به آرامی هماهنگ می شود . از این گذشته هوای فضای داخلی ، همیشه حالت طبیعی خود را حفظ کرده ، و هرگز خشک و نامطبوع نمی شود .