بهینه یابی زاویه انحرافِ پنل های آرایه های خورشیدی عمود مورد پژوهش: شهر تهران

مصرف بیرویه سوختهای فسیلی به خسارات جبران ناپذیری منجر شده است. بحران انرژی در جهان و کاهش مستمر ذخیره های انرژی های تجدیدناپذیر، متخصصان را بر آن داشته که به دنبال جانشین مناسب و پاکی برای سوختهای فسیلی باشند. از طرف دیگر، با پیشرفت تکنولوژی و افزایش بهره وری از انرژیهای تجدیدپذیر، جهان به سمت استفاده از این منابع لایزال سوق داده شده است. از میان انرژیهای تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی و پنلهای فتوولتاییک، به دلیل دسترسی آسان و قابل استفاده بودن در اکثر نقاط کره زمین، اهمیّت ویژهای دارد. استفاده از این پنلها در صنعت ساختمان سازی تا آنجا پیش رفته است که آنها را عناصری برای ساخت ساختمانهای پایدار دانسته اند و کاربرد آنها در جهان و در پروژه های مختلف بر روی بامها، نماها، و.... دیده شده است. زاویه قرارگیری پنلها در جبهه های مختلف ساختمان (اعم از بام و نما) و بررسی سایه اندازی آنها بر روی هم در هنگام استفاده، به منزله ابزاری برای ساخت، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.در این مقاله راهکاری پارامتریک در افزونه (پلاگین) گرسهاپر برای محاسبه زاویه انحراف بهینه پنل های آرایه های خورشیدی در حالت های عمود (بر روی نماها)، شیبدار (بر روی بامهای شیبدار)، افقی (بر روی زمین ها و بامهای تخت) و در جهتگیری های مختلف ساختمان برنامهنویسی شد و با تعریف شاخصهایی عددی در این راهکار، اهمیت و لزوم استفاده از زاویه مذکور در حالتهای مختلف مشخص گردید و در گام بعدی اعتبارسنجی محاسباتِ آن به اثبات رسیده است. سپس به واسطه آن، و به صورت موردی برای شهر تهران، زاویه انحرافِ بهینه پنل ها برای آرایه ای مشخص و عمود (بر روی نما) در جهت گیری های مختلف آن به دست آمد و اهمیت استفاده از این زاویه و همچنین مقدار آن در جهت گیریهای مختلف نما به صورتِ نموداری گزارش داده شد. در این نوشتار اثبات گشت که لزوم استفاده از زاویه انحراف بهینه در جهت گیریهای به سمت شرق و غرب نما به مراتب بیشتر از جهت گیری به سمت جنوب آن است.