تهیه اطلس گرمایش مناطق مختلف ایران به روش درجه روز جهت تدوین معیار مصرف انرژی

مهرابی, مهدی; کعبی نژادیان, عبدالرزاق; خلجی اسدی, مرتضی

تهیه اطلس گرمایش مناطق مختلف ایران به روش درجه روز جهت تدوین معیار مصرف انرژی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشکده محیط زیست و انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

² سازمان انرژى هاى نو ایران و دانشکده محیط زیست و انرژى دانشگاه آزاد اسلامى واحد علوم و تحقیقات تهران

چکیده

چکیده: با توجه به کاهش روز افزون ذخایر سوختهای فسیلی و ازدیاد مصرف انرژی در ایران نیاز فزاینده ای به بهینه سازی مصرف انرژی وجود دارد. تقاضای انرژی در بخش ساختمان در ایران بسیار بالاست که دلایل آن شامل مواردی همچون یارانه های دولتی برای حاملهای انرژی، فرهنگ نا مناسب مصرف انرژی در میان مصرف کنندگان، عدم عایقکاری مناسب پوسته خارجی ساختمان و نیز کنترل نامناسب تجهیزات گرمایشی و سرمایشی می باشد.
بیشتر سیستمهای کنترل گرمایش در ایران پاسخ مناسبی به تغییرات دمای هوای محیط خارج ساختمان در طی دوره سرد سال نمی دهند، در نتیجه در بیشتر زمانها دمای داخل این ساختمانها از حد آسایش فراتر رفته و به همین دلیل این ساختمانها انرژی بیش از حدی مصرف می کنند. یکی از مهمترین شاخصهای بین المللی برای ارزیابی کارایی انرژی ساختمانها و نیز مدیریت صحیح مصرف در آنها دانستن “درجه روزهای گرمایش” می باشد.
متاسفانه تاکنون هیچ گونه تحقیق جامعی در ایران در رابطه با “درجه روزهای گرمایش” صورت نپذیرفته است، و بنابراین نیاز ویژه ای احساس گردید که تحقیق جامع حاضر صورت گیرد و تصمیم به تهیه اطلس جامع “درجه روزهای گرمایش” برای تمامی نقاط ایران گرفتیم.
در این مقاله داده های دمایی معتبر از 255 ایستگاه هواشناسی معتبر در 30 استان کشور از سازمان هواشناسی جمع آوری ، و سپس با پردازش این داده ها میزان “درجه روزهای گرمایش” برای هر ایستگاه محاسبه گردیده است. پس از آن مدلسازی ریاضی کامپیوتری جهت شبیه سازی مقادیر “درجه روزهای گرمایش” برای نقاط دیگر ایران به کار گرفته شده و متعاقبا اطلس “درجه روزهای گرمایش” در تمام نقاط ایران تهیه گردیده است.
باتوجه به نتایج این کار، مهندسین و کارشناسان انرژی شاخص استانداردی برای محاسبه نیاز گرمایی سالانه برای هر ساختمان با توجه به ملزومات بهینه سازی مصرف انرژی در دست خواهند داشت.

کلیدواژه‌ها

اصل مقاله

تهیه اطلس گرمایش مناطق مختلف ایران به روش درجه روز جهت تدوین معیار مصرف انرژی

مهدی مهرابی¹ ، عبدالرزاق کعبی نژادیان^1،2 ، مرتضی خلجی اسدی¹

¹ دانشکده محیط زیست و انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

² سازمان انرژی های نو ایران

چکیده: با توجه به کاهش روز افزون ذخایر سوختهای فسیلی و ازدیاد مصرف انرژی در ایران نیاز فزاینده ای به بهینه سازی مصرف انرژی وجود دارد. تقاضای انرژی در بخش ساختمان در ایران بسیار بالاست که دلایل آن شامل مواردی همچون یارانه های دولتی برای حاملهای انرژی، فرهنگ نا مناسب مصرف انرژی در میان مصرف کنندگان، عدم عایقکاری مناسب پوسته خارجی ساختمان و نیز کنترل نامناسب تجهیزات گرمایشی و سرمایشی می باشد.

بیشتر سیستمهای کنترل گرمایش در ایران پاسخ مناسبی به تغییرات دمای هوای محیط خارج ساختمان در طی دوره سرد سال نمی دهند، در نتیجه در بیشتر زمانها دمای داخل این ساختمانها از حد آسایش فراتر رفته و به همین دلیل این ساختمانها انرژی بیش از حدی مصرف می کنند. یکی از مهمترین شاخصهای بین المللی برای ارزیابی کارایی انرژی ساختمانها و نیز مدیریت صحیح مصرف در آنها دانستن “درجه روزهای گرمایش” می باشد.

متاسفانه تاکنون هیچ گونه تحقیق جامعی در ایران در رابطه با “درجه روزهای گرمایش” صورت نپذیرفته است، و بنابراین نیاز ویژه ای احساس گردید که تحقیق جامع حاضر صورت گیرد و تصمیم به تهیه اطلس جامع “درجه روزهای گرمایش” برای تمامی نقاط ایران گرفتیم.

در این مقاله داده های دمایی معتبر از 255 ایستگاه هواشناسی معتبر در 30 استان کشور از سازمان هواشناسی جمع آوری ، و سپس با پردازش این داده ها میزان “درجه روزهای گرمایش” برای هر ایستگاه محاسبه گردیده است. پس از آن مدلسازی ریاضی کامپیوتری جهت شبیه سازی مقادیر “درجه روزهای گرمایش” برای نقاط دیگر ایران به کار گرفته شده و متعاقبا اطلس “درجه روزهای گرمایش” در تمام نقاط ایران تهیه گردیده است.

باتوجه به نتایج این کار، مهندسین و کارشناسان انرژی شاخص استانداردی برای محاسبه نیاز گرمایی سالانه برای هر ساختمان با توجه به ملزومات بهینه سازی مصرف انرژی در دست خواهند داشت.

کلمات کلیدی: بهینه سازی مصرف انرژی ، اطلس جامع “درجه روزهای گرمایش” برای ایران

علایم و اختصارات

T_b دمای پایه......................................... °C

T_mean................................ میانگین دمای روزانه °C

HDDs درجه روزهای گرمایش................... °C·day

Lat عرض جغرافیایی................................. °N

Long طول جغرافیایی................................. °E

Alt ارتفاع............................................... m

1- زمینه و هدف

متاسفانه بیشتر سیستمهای کنترل حرارت در ساختمانهای ایران به طور مناسب به تغییرات دمای هوای محیط در دوره سرد سال پاسخ نمی دهند، بنابراین این ساختمانها از لحاظ مصرف انرژی کارا نمی باشند و مقدار بسیار زیادی انرژی مصرف می کنند، از این رو معیار “درجه روزهای گرمایش” به عنوان جمع اختلاف دمای بین دمای پایه (دمای خنثای بی باری ساختمان) و دمای هوای خارج ساختمان شاخص مناسبی برای مدیریت مصرف انرژی در ساختمانهای ایران می باشد. به علاوه با “درجه روزهای گرمایش” مدیران و مهندسین انرژی با شاخصی استاندارد برای محاسبه انژی مورد نیاز سالانه با در نظر گرفتن ملزومات بهینه سازی مصرف انرژی تجهیز می گردند.

“درجه روزهای گرمایش” می تواند به طور گسترده در برنامه ریزی مصرف انرژی و نیز پیش بینی نیاز گرمایش سالانه ساختمانها به کار رود. محاسبات “درجه روزهای گرمایش” بر اساس آنالیز داده های هواشناسی معتبر انجام می شود.

در این مقاله داده های هواشناسی معتبر 255 ایستگاه هواشناسی در 30 استان کشور از سازمان هواشناسی ایران جمع آوری گردیده، سپس با پردازش داده های دمایی، مقادیر سالانه “درجه روزهای گرمایش” برای هر ایستگاه محاسبه گردیده است. پس از آن مدلسازی ریاضی کامپیوتری جهت شبیه سازی مقادیر “درجه روزهای گرمایش” برای نقاط دیگر ایران به کار گرفته شده و متعاقبا اطلس “درجه روزهای گرمایش” در تمام نقاط ایران تهیه گردیده است. نتایج حاصله به صورت جدول و اطلس جامع تدوین گردیده اند که این نتایج می تواند کمک ویژه ای به دولت در راستای هدفمند سازی یارانه ها در کشور با توجه به نیازهای حرارتی منطقه ای انجام دهد.

2- روش بررسی

اساسا “درجه روزهای گرمایش” جمع اختلاف دمای بین دمای پایه (دمای خنثای بی باری ساختمان) و دمای هوای بیرون ساختمان طی یک دوره زمانی مشخص می باشد. “درجه روزهای گرمایش” ابزاری مفید برای ارزیابی مصرف انرژی در ارتباط با دمای هوای محیط خارج ساختمان طبق معادله (1) و (2) می باشد.

تقاضای انرژی گرمایشی سالانه (kWh) =

ضریب اتلاف حرارت کلی ساختمان (kW·°C^-1) × سالانه“درجه روزهای گرمایش” (°C ·day) × 24 (h·day^-1) (1)

تقاضای انرژی گرمایشی سالانه (kWh) =

[بار حرارتی ساختمان در شرایط طراحی (kW) / دمای طرح داخل ساختمان)(°C)- دمای طرح خارج ساختمان(°C) (] × سالانه“درجه روزهای گرمایش” (°C ·day) × 24 (h·day^-1) (2)

(ضریب 24 جهت تبدیل روز به ساعت می باشد)

در این مقاله داده های قابل دسترسی دمایی طی 5 سال منتهی به ابتدای سال 2010 (2005 ،2006 ،2007 ، 2008 و 2009) از 255 ایستگاه هواشناسی در 30 استان ایران (شکل.1) از سازمان هواشناسی ایران جمع آوری گردیده است.

شکل 1. موقعیت 255 ایستگاه هواشناسی مورد مطالعه در ایران

در این مقاله شیوه " دمای میانگین روزانه" برای محاسبه “درجه روزهای گرمایش” به کار گرفته شده است. این شیوه در کشورهایی نظیر آمریکا ¹ و آلمان² به کار گرفته می شود. این شیوه فرضیات محاسبه را از دیدگاه بهینه سازی مصرف انرژی منطقی و بهینه می کند، زیرا سیستمهای حرارتی کارا در روزهایی که میانگین دمای هوا از دمای پایه بیشتر باشد کار نمی کنند³. در این شیوه معادله (2) به کار گرفته شده است.

“درجه روزهای گرمایش” = T_b – T_mean اگر T_b > T_mean

“درجه روزهای گرمایش” = 0 اگر T_b ≤ T_mean (3)

(با توجه به شرایط بومی کشور دمای پایه خنثای بی باری 18درجه سانتی گراد در نظر گرفته شده است)

برای محاسبه “درجه روزهای گرمایش” در ابتدا دمای میانگین هر روز سال در طی دوره 5 ساله در 255 ایستگاه محاسبه گردید. پس از آن با به کار گیری معادله (2) “درجه روزهای گرمایش” برای تمام روزهای دوره 5 ساله محاسبه گردید. سپس با محاسبه مجموع “درجه روزهای گرمایش” در طی هر دوره یک ساله “درجه روزهای گرمایش” سالیانه در طی 5 سال و نیز میانگین “درجه روزهای گرمایش” در طی این دوره محاسبه گردید .

پس از آن با شبیه سازی کامپیوتری “درجه روزهای گرمایش” محاسبه شده، روش رگرسیون چند بعدی spline برای شبیه سازی مقادیر “درجه روزهای گرمایش” در دیگر نقاط ایران به کار برده شده و سپس اطلس “درجه روزهای گرمایش” در تمامی نقاط ایران تهیه گردید.

3- یافته ها

در جدول 1 برای تمامی 255 ایستگاه هواشناسی مورد مطالعه طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی، ارتفاع از سطح دریا و همچنین مقادیر “درجه روزهای گرمایش” محاسبه شده ارائه گردیده است. این نتایج اقلیم های متنوع آب و هوایی را در کشور ایران نشان می دهد.

جدول 1 : مقادیر “درجه روزهای گرمایش” (HDDs) سالانه در 255 ایستگاه هواشناسی ایران

Station Name	Lat	Long	Alt	HDDs روزهای گرمایش	Station Name	Lat	Long	Alt	HDDs
Abadan	30.37	48.25	7	428	Astara	38.42	48.87	-18	1676
Abadeh	31.18	52.67	2030	2076	Avaj	35.57	49.22	2035	3087
Abali	35.75	51.88	2465	3544	Azna	33.45	49.42	1872	2801
Abarkuh	31.13	53.28	1524	1387	Babolsar	36.72	52.65	-21	1196
Abbor	36.93	48.97	703	1503	Badrabad	33.43	48.27	1155	1619
Abumusa island	25.83	54.83	7	5	Bafq	31.60	55.43	991	950
Aghda	32.43	53.62	1150	1173	Baft	29.23	56.58	2280	1837
Ahar	38.43	47.07	1391	2869	Bam	29.10	58.35	1067	628
Ahwaz	31.33	48.67	23	406	Bandar Abbas	27.22	56.37	10	86
Alasht	36.08	52.85	190	2820	Bandar Torkaman Torkaman	36.88	54.07	-20	1314
Aleshtar	33.82	48.25	1567	2476	Baneh	36.00	45.90	1600	2459
Aliabad	36.90	54.87	140	1414	Bavanat	30.47	53.67	2231	2148
Aligudarz	33.40	49.70	2022	2649	Behbahan	30.60	50.23	313	537
Amol	36.47	52.38	24	1333	Beshruyeh	33.90	57.45	885	1450
Anar	30.88	55.25	1409	1337	Biarjmand	36.05	55.83	1106	1905
Anzali	37.47	49.47	-26	1408	Bijar	35.88	47.62	1883	3014
Aqdasieh	35.78	51.62	1548	1911	Bileh Savar	39.37	48.37	90	1937
Arak	34.10	49.77	1708	2363	Birjand	32.87	59.20	1491	1651
Ardebil1	38.33	48.40	1314	3414	Boinzahra	35.77	50.07	1282	2098
Ardebil2	38.25	48.28	1332	3049	Bojnoord	37.47	57.32	1091	2319
Ardestan	33.38	52.38	1252	1466	Bonab	37.33	46.07	1290	2549

ادامه جدول 1 : مقادیر “درجه روزهای گرمایش” (HDDs) سالانه در 255 ایستگاه هواشناسی ایران

Station	Lat	Long	Alt	HDDs روزهای گرمایش	Station	Lat	Long	Alt	HDDs روزهای گرمایش
Bookan	36.53	46.22	1386	2600	Hamedan	34.87	48.53	1742	2805
Borazjan	29.25	51.17	90	263	Hashtgerd	36.00	50.75	1613	2314
Borujen	31.95	51.30	2197	2937	Hendijan	30.28	49.73	3	440
Borujerd	33.92	48.75	1629	2184	Hoseinieh	32.67	48.27	354	494
Bostan	31.72	48.00	8	550	Ilam	33.63	46.43	1337	1776
Bostan Abad	37.85	46.85	1750	3533	ImamAirport	35.42	51.17	990	1675
Bushehr	28.98	50.83	20	253	Iranshahr	27.20	60.70	591	248
Chahbahar	25.28	60.62	8	12	Izadkhast	31.53	52.12	2188	2299
Chalderan	39.07	44.38	1788	3811	Izeh	31.85	49.87	767	913
Chitgar	35.70	51.13	1215	1737	Jajerm	36.95	56.33	984	1966
Damavand	35.72	52.07	1960	2928	Jam-Tohid	27.82	52.37	655	534
Damqan	36.10	54.32	1155	1801	Jask	25.63	57.77	5	10
Darab	28.75	54.53	1140	777	Jolfa	38.75	45.67	736	2363
Daran	32.97	50.37	2290	3042	Kabutar Abad	32.52	51.85	1545	1885
Darehshahr	33.13	47.40	670	1065	Kahak	34.40	50.87	1403	1884
Dashtenaz	36.63	53.18	20	1318	Kahnooj	27.97	57.70	470	304
Dayyer	27.83	51.93	4	100	Kalaleh	37.37	55.48	150	1324
Dehdasht	30.78	50.55	820	889	Kaleibar	38.87	47.02	1180	2540
Dehdoz	31.72	50.27	1457	1448	Kangavar	34.50	47.98	1468	2518
Dehloran	32.68	47.27	232	473	Karaj	35.92	50.90	1313	2003
Delijan	33.98	50.68	1524	1964	Kashan	33.98	51.45	982	1498
Deylaman	30.05	50.17	4	359	Kashmar	35.20	58.47	1110	1588
Dezful	32.27	48.42	83	523	Kenarak	25.43	60.37	12	41
Dogonbadan	30.43	50.77	700	711	Kerman	30.25	56.97	1754	1538
Dorud	33.48	49.07	1527	1953	Kermanshah	34.35	47.15	1319	2012
Doshantappeh	35.70	51.33	1209	1433	Khalkhal	37.63	48.52	1796	3566
Eivane Qarb	33.83	46.32	1170	1675	Khansar	33.23	50.32	2300	2752
Eqlid	30.90	52.63	2300	2371	Khark	29.27	50.33	4	205
Esfahan	32.62	51.67	1550	1952	Khash	28.22	61.20	1394	914
Esfarayen	37.05	57.48	1216	2172	Khodabandeh	36.12	48.58	1887	3037
Eslam abad	34.12	46.47	1349	2276	Khomein	33.65	50.08	1835	2346
Fasa	28.97	53.68	1288	1142	Khor Birjand	32.93	58.43	1117	1316
Ferdos	34.02	58.17	1293	1587	Khoramabad	33.43	48.28	1148	1625
Firuzkuh	35.92	52.83	1976	3479	Khoramdarreh	36.18	49.18	1575	2584
Gariz	31.30	54.10	2100	2194	Khorbiabanak	33.78	55.08	845	1186
Garmsar	35.20	52.27	825	1444	Khoy	38.55	44.97	1103	2660
Geophysics	35.73	51.38	1419	1725	Kiasar	36.23	53.53	1294	2263
Germi	39.05	48.05	749	2222	Kish island	26.50	53.98	30	17
Gilaneqarb	34.13	45.93	816	1167	Komijan	34.70	49.32	1741	2734
Golmakan	36.48	59.28	1176	2259	Kuhdasht	33.53	47.63	1200	1818
Golpayegan	33.47	50.28	1870	2318	Kuhrang	32.43	50.12	2285	3398
Gonabad	34.35	58.68	1056	1646	Kushk Nosrat	35.08	50.90	948	1292
Gonbade Kavous	37.25	55.17	37	1252	Lahijan	37.18	50.00	86	1445
Gorgan	36.85	54.27	13	1338	Lalehzar	29.52	56.83	2775	3127
Haji Abad	28.32	55.92	931	638	Lamerd	27.30	53.12	411	353

ادامه جدول 1 : مقادیر “درجه روزهای گرمایش” (HDDs) سالانه در 255 ایستگاه هواشناسی ایران

Station Name	Lat	Long	Alt	HDDs روزهای گرمایش	Station Name	Lat	Long	Alt	HDDs روزهای گرمایش
Lar	27.68	54.28	792	561	Parsian	27.20	53.03	70	84
Lavan	26.80	53.38	22	26	Payam Karaj	35.78	50.83	1261	2153
Lengeh	26.53	54.83	23	40	Piranshahr	36.67	45.13	1455	2513
Lordegan	31.52	50.82	1580	1865	Poldokhtar	33.15	47.72	714	899
Mahabad	36.77	45.72	1385	2435	Polesefid	36.13	53.08	610	1703
Mahneshan	36.77	47.67	1282	2305	Qaen	33.72	59.17	1432	2001
Mahshahr	30.55	49.15	6	409	Qarakhil	36.45	52.77	15	1348
Makoo	39.33	44.43	1411	3126	Qare Ziaeddin	38.90	45.02	1108	2724
Malayer	34.25	48.85	1778	2459	Qasre Shirin	34.53	45.60	376	860
Malekan	37.13	46.10	1300	2501	Qazvin	36.25	50.05	1279	2168
Maneh	37.50	56.85	890	1962	Qeshm island	26.95	56.27	13	64
Manjil	36.73	49.40	333	1343	Qom	34.70	50.85	877	1553
Marand	38.47	45.77	1550	2891	Qorveh	35.17	47.80	1906	2887
Maraqeh	37.40	46.27	1478	2445	Quchan	37.07	58.50	1287	2509
Maravetappeh	37.90	55.95	460	1409	Rafsanjan	30.42	55.90	1581	1270
Marivan	35.52	46.20	1287	2463	Ramhormoz	31.27	49.60	151	406
Marvast	30.50	54.25	1547	1415	Ramsar	36.90	50.67	-20	1376
Mashhad	36.27	59.63	999	1904	Rasht1	37.27	49.58	-10	1507
Masjed Soleiman	31.93	49.28	321	535	Rasht2	37.20	49.65	37	1457
Mehran	33.12	46.18	150	711	Ravansar	34.72	46.65	1380	2159
Mehriz	31.58	54.43	1520	1319	Razan	35.38	49.03	1840	2902
Meshkin Shahr	38.38	47.67	1569	2951	Robat	33.03	55.55	1188	1378
Meybod	32.22	53.97	1108	1411	Rudan	27.97	57.18	220	84
Meymeh	33.43	51.17	1980	2742	Rudsar	37.13	50.28	-19	1463
Miandoab	36.97	46.05	1300	2586	Sabzevar	36.20	57.72	978	1669
Mianeh	37.45	47.70	1110	2359	Sad Dorudzan	30.22	52.43	1620	1482
Minab	27.10	57.08	30	62	Sahand	37.93	46.12	1641	2783
Moallemkelayeh	36.45	50.48	1629	2325	Salafchegan	34.48	50.47	1381	1799
Murche Khort	33.08	51.48	1669	1927	Salmas	38.22	44.85	1337	2955
Nahavand	34.15	48.42	1681	2398	Saman	32.45	50.93	2057	2541
Nahbandan	31.53	60.03	1211	1179	Sanandaj	35.33	47.00	1373	2244
Najafabad	32.60	51.38	1641	1798	Saqez	36.25	46.27	1523	3015
Namin	38.42	48.48	1450	3055	Sarab	37.93	47.53	1682	3517
Naqdeh	36.95	45.42	1338	2598	Sarableh	33.78	46.57	1045	1513
Natanz	33.53	51.90	1685	1993	Sarakhs	36.53	61.17	235	1516
Nayin	32.85	53.08	1549	1692	Sararud	34.33	47.30	1362	2118
Nayyer	38.03	47.98	1600	2932	Saravan	27.33	62.33	1195	655
Neyriz	29.20	54.33	1632	1149	Sardasht	36.15	45.50	1670	2429
Neyshabur	36.27	58.80	1213	2129	Sare Ein	38.17	48.10	1632	3303
Nikshahr	26.23	60.20	510	91	Sari	36.55	53.00	23	1225
Noshahr	36.65	51.50	-21	1415	Sarpolezahab	34.45	45.87	545	1075
Nourabad	34.05	48.00	1859	2798	Saveh	35.05	50.33	1108	1600
Omidieh	30.77	49.65	35	437	Semirom	31.33	51.57	2274	2568
Orumieh	37.53	45.08	1316	2694	Semnan	35.42	53.55	1131	1610
Parsabad	39.65	47.92	32	1922	Shahdad	30.42	57.70	400	447

ادامه جدول 1 : مقادیر “درجه روزهای گرمایش” (HDDs) سالانه در 255 ایستگاه هواشناسی ایران

Station Name	Lat	Long	Alt	HDDs	Station Name	Lat	Long	Alt	HDDs روزهای گرمایش
Shahrebabak	30.10	55.13	1834	1870	Takhtjamshid	29.93	52.90	1605	1487
Shahrekord	32.28	50.85	2049	3020	Taleqan	36.17	50.77	1857	2920
Shahreza	31.98	51.83	1845	2067	Tehran	35.68	51.32	1191	1495
Shahriar	35.67	51.02	2986	1817	Torbate Hey. Heydarieh	35.27	59.22	1451	2230
Shahrud	36.42	54.95	1345	1956	Torbate Jam	35.25	60.58	950	1969
Shiraz	29.53	52.60	1484	1331	Tuyserkan	34.55	48.43	1783	2471
Shushtar	32.05	48.83	67	390	Varamin	35.35	51.63	927	1603
Siahbisheh	36.22	51.32	2165	2881	Yasuj	30.83	51.68	1832	1927
Silakhor	33.73	48.87	1497	2186	Yazd	31.90	54.28	1237	1185
Siri island	25.88	54.48	4	12	Zabol	31.03	61.48	489	883
Sirjan	29.47	55.68	1739	1419	Zahak	30.90	61.68	495	838
Sonqor	34.78	47.58	1700	2568	Zahedan	29.47	60.88	1370	1093
Tabas	33.60	56.92	711	929	Zanjan	36.68	48.48	1663	2884
Tabriz	38.08	46.28	1361	2555	Zarand	30.80	56.57	1670	1422
Tafresh	34.68	50.02	1979	2582	Zarineh Obato	36.07	46.92	2143	3814
Takab	36.38	47.12	1765	3353	Zarqan	29.78	52.72	1596	1574
Takestan	36.05	49.70	1283	2199

پس از آن با شبیه سازی کامپیوتری “درجه روزهای گرمایش” محاسبه شده، نقشه خطوط هم ارز و اطلس “درجه روزهای گرمایش” از روش رگرسیون چند بعدی spline به تر تیب در شکل های 2 و 3 ارائه گردیده اند.

شکل 2 . نقشه خطوط هم ارز “درجه روزهای گرمایش” سالانه در ایران

شکل 3. اطلس “درجه روزهای گرمایش” سالانه با به کارگیری روش رگرسیون چند بعدی spline

همانطور که در جدول 1 و تشکل های 2 و 3 نشان داده شده است، مقادیر “درجه روزهای گرمایش” پراکندگی قابل توجهی در نقاط مختلف کشور دارند. بیشترین مقدار “درجه روزهای گرمایش” در شهر کوهستانی زرینه اوباتو واقع در استان کردستان اتفاق افتاده (3814°C.day) و کمترین مقدار آن در جزیره ابوموسی واقع در خلیج فارس اتفاق افتاده است (5°C.day) که نشان دهنده کمترین میزان نیاز حرارتی در کل کشور می باشد. این اختلاف فاحش میان مقادیر بیشینه و کمینه “درجه روزهای گرمایش” بیانگر کنتراست شدید ویژگیهای آب و هوایی میان این دو نقطه جغرافیایی می باشد.

مقادیر بالای “درجه روزهای گرمایش” را می توان در مناطق آبی شکل های 2 و 3 مشاهده کرد که عموما در مناطق شمالغرب کشور مانند چالدران (3811°C.day) ، خلخال ، (3566°C.day) و اردبیل (3414°C.day) و نیز برخی مناطق غربی کشور مانند زرینه اوباتو که پیشتر اشاره شد واقع گردیده اند، که این نقاط در مناطق کوهستانی مجاور رشته کوه زاگرس قرار گرفته اند.

به علاوه مقادیر بالای “درجه روزهای گرمایش” را می توان در مناطق شمالی ایران مانند شهر فیروز کوه (3479°C.day) به علت قرار گرفتن در مناطق کوهستانی مرتفع رشته کوه البرز مشاهده کرد.

مقادیر پایین “درجه روزهای گرمایش” را نیز می توان در مناطق قرمز رنگ شکل های 2 و 3 مشاهده کرد که عموما در نقاط جنوبی کشور واقع شده اند مانند جاسک (10°C.day) ، چابهار(12°C.day) که تحت تاثیر شرایط اقلیمی خلیج فارس و دریای عمان می باشند ، به علاوه دیگر مقادیر پایین “درجه روزهای گرمایش” را می توان در نقاط جنوب غربی کشور مانند کهنوج (304°C.day) مشاهده کرد که تحت تاثیر اقلیمی کویر لوت قرار گرفته است.

تصاویر 2 و 3 نشان دهنده کنتراست بالای مقادیر “درجه روزهای گرمایش” در مناطق مختلف ایران بوده که بیانگر تنوع اقلیمی استثنایی در ایران می باشد. استثنایی بودن این اقلیمها به دلیل پارامترهای زیادی مانند رشته کوه های البرز و زاگرس ، خلیج فارس، دریای عمان و کویرهای لوت و مرکزی می باشد.

در کشور ایران با وجود چنین تنوع اقلیمی در نظر گرفتن مقادیر صحیح “درجه روزهای گرمایش” می تواند به نحو به سزایی موجب بهینه سازی مصرف انرژی گردد. به عنوان یکی از نتایج این پروژه دولت می تواند با بهسازی طرح هدفمند سازی یارانه ها، قیمت گاز طبیعی را با توجه به “درجه روزهای گرمایش” در هر منطقه تعیین کند.

Station Name	HDDs	DBT (°C)	Station Name	HDDs	DBT (°C)	Station Name	HDDs	DBT (°C)
Abadan	428	2.1	Gonbad Kavoos	1252	-1.6	Piranshahr	2513	-15.1
Abadeh	2076	-9.1	Gorgan	1338	-1.3	Qaen	2001	-11
Abali	3544	-14	Hamedan	2805	-18	Qazvin	2168	-10.7
Abumusa	5	6.2	Ilam	1776	-4.9	Qom	1553	-4.7
Ahar	2869	-14	Jask	10	2	Qorveh	2887	-14.8
Ahwaz	406	1.1	Jolfa	2363	-7.7	Quchan	2509	-14.1
Anar	1337	-7.9	Kahnooj	304	2	Rafsanjan	1270	-5.3
Anzali	1408	0.1	Kangavar	2518	-9.2	Ramhormoz	406	0
Arak	2363	-14	Karaj	2003	-7.8	Ramsar	1376	-0.5
Ardebil	3049	-17	Kashan	1498	-4.6	Ravansar	2159	-10.9
Ardestan	1466	-4.9	Kashmar	1588	-4.5	Sabzevar	1669	-9
Astara	1676	-2	Kenarak	41	5.5	Sadde Dorudzan	1482	-4
Babolsar	1196	-0.4	Kerman	1538	-10	Saqez	3015	-19.8
Bafq	950	-4.3	Kermanshah	2012	-11	Sarab	3517	-19.8
Baft	1837	-6.6	Khalkhal	3566	-21	Sarakhs	1516	-8.1
Bam	628	-1.1	Khash	914	-3.8	Saravan	655	-1.6
Bandar Abbas	86	6.9	Khoramabad	1625	-5.9	Sardasht	2429	-9.2
Behbahan	537	1.2	Khoramdarreh	2584	-12	Sarpolezahab	1075	-1.6
Beshruyeh	1450	-5.8	Khorbiabanak	1186	-4.7	Saveh	1600	-4.8
Biarjmand	1905	-8.5	Khoy	2660	-15	Semnan	1610	-4.4
Bijar	3014	-17	Kish	17	9.9	Shahrebabak	1870	-10
Birjand	1651	-9	Kuhrang	3398	-20	Shahrekord	3020	-16.2
Bojnoord	2319	-12	Lar	561	1.3	Shahrud	1956	-7.4
Borujen	2937	-16	Mahabad	2435	-12	Shiraz	1331	-3.5
Borujerd	2184	-9.4	Mahshahr	409	1.9	Shushtar	390	3.5
Bostan	550	0.5	Makoo	3126	-12	Siri	12	0
Bushehr	253	5.5	Malayer	2459	-11	Sirjan	1419	-7.5
Chahbahar	12	9.3	Maraqeh	2445	-11	Tabas	929	-3.3
Daran	3042	-14	Marivan	2463	-15	Tabriz	2555	-12.1
Dehloran	473	0.8	Mashhad	1904	-13	Takab	3353	-18.7
Dezful	523	0.5	Masjed Soleiman	535	1.5	Tehran	1495	-5.1
Dogonbadan	711	0	Mianeh	2359	-12	Yasuj	1927	-7
Esfahan	1952	-6.8	Minab	62	7.5	Yazd	1185	-5.8
Eslam abad	2276	-13	Natanz	1993	-7.9	Zabol	883	-3.1
Fasa	1142	-1.5	Nayin	1692	-6.2	Zahedan	1093	-6.7
Firuzkuh	3479	-20	Neyshabur	2129	-10	Zanjan	2884	-17.3
Golmakan	2259	-12	Noshahr	1415	-0.7	Zarqan	1574	-5.2
Golpayegan	2318	-15	Orumieh	2694	-12
Gonabad	1646	-6.2	Parsabad	1922	-5.6

در جدول 2 نیز بر مبنای تحقیق انجام شده توسط آقایان قاسم حیدری نژاد، محمد حیدری نژاد و شهرام دلفانی⁴ که "دمای هوای خشک طرح خارج ساختمان" را در ایستگاه های هواشناسی ایران محاسبه نموده اند، جهت 115 ایستگاه مشترک تحقیق ایشان با 255 ایستگاه تحقیق حاضر، مقادیر “درجه روزهای گرمایش” و "دمای هوای خشک طرح خارج ساختمان" ارائه گردیده است، که مبنای مناسبی برای تعیین میزان انرژی حرارتی سالیانه مورد نیاز در این ایستگاهها طبق فرمول (2) می باشد.

جدول 2: مقادیر “درجه روزهای گرمایش” (HDDs) سالانه و "دمای هوای خشک طرح خارج ساختمان" (DBT) در 115 ایستگاه هواشناسی مشترک میان تحقیق آقایان قاسم حیدری نژاد، محمد حیدری نژاد و شهرام دلفانی⁴ با 255 ایستگاه تحقیق حاضر

4- بحث و نتیجه گیری

در تحقیق حاضر مقادیر سالانه “درجه روزهای گرمایش” در تمامی نقاط ایران بر مبنای داده های هواشناسی معتبر 255 ایستگاه هواشناسی در 30 استان کشور از سازمان هواشناسی ایران محاسبه گردیده است. پس از آن با شبیه سازی کامپیوتری “درجه روزهای گرمایش” محاسبه شده، نقشه خطوط هم ارز و اطلس “درجه روزهای گرمایش” از روش رگرسیون چند بعدی spline ارائه گردیده اند.

نتایج تحقیق حاضر نشان دهنده کنتراست بالای مقادیر “درجه روزهای گرمایش” در مناطق مختلف ایران بوده که بیانگر تنوع اقلیمی استثنایی در ایران می باشد. استثنایی بودن این اقلیمها به دلیل پارامترهای زیادی مانند رشته کوه های البرز و زاگرس ، خلیج فارس، دریای عمان و کویرهای لوت و مرکزی می باشد. در کشور ایران با وجود چنین تنوع اقلیمی در نظر گرفتن مقادیر صحیح “درجه روزهای گرمایش” می تواند به نحو به سزایی موجب بهینه سازی مصرف انرژی گردد.

با توجه به نتایج تحقیق حاضر، مهندسین و کارشناسان انرژی شاخص استانداردی برای محاسبه نیاز گرمایی سالانه برای هر ساختمان با توجه به ملزومات بهینه سازی مصرف انرژی در دست خواهند داشت.

به عنوان یکی از نتایج این پروژه دولت می تواند با بهسازی طرح هدفمند سازی یارانه ها، قیمت گاز طبیعی را با توجه به “درجه روزهای گرمایش” در هر منطقه تعیین کند.

منابع :

[1] American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, ASHRAE, Energy estimating and modeling methods, Ch. 31 in ASHRAE Handbook 2001: Fundamentals.

[2] Verein Deutscher Ingenieure ,VDI, Economic efficiency of building installations, VDI 2067.

[3] The chartered institution of building Services Engineers, London, TM41-2006, Energy theory and applications,

[4] Ghassem Heidarinejad, Mohammad Heidarinejad, Shahram Delfani, Outdoor design conditions data for the cities of Iran, 6th International Energy Conversion Engineering Conference (IECEC) 28 - 30 July 2008, Cleveland, Ohio, American Institute of Aeronautics and Astronautics.

مراجع

[1] American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, ASHRAE, Energy estimating and modeling methods, Ch. 31 in ASHRAE Handbook 2001: Fundamentals.

[2] Verein Deutscher Ingenieure ,VDI, Economic efficiency of building installations, VDI 2067.

[3] The chartered institution of building Services Engineers, London, TM41-2006, Energy theory and applications,

دوره 9، شماره 3(18-پیاپی 29)
پاییز 1390
صفحه 17-26

تعداد مشاهده مقاله: 3,086
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,144

تهیه اطلس گرمایش مناطق مختلف ایران به روش درجه روز جهت تدوین معیار مصرف انرژی

اصل مقاله

مراجع

دوره 9، شماره 3(18-پیاپی 29)
پاییز 1390
صفحه 17-26

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار

تهیه اطلس گرمایش مناطق مختلف ایران به روش درجه روز جهت تدوین معیار مصرف انرژی

اصل مقاله

مراجع

دوره 9، شماره 3(18-پیاپی 29)پاییز 1390صفحه 17-26

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار

دوره 9، شماره 3(18-پیاپی 29)
پاییز 1390
صفحه 17-26