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


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

 

مهدی مهرابی1 ، عبدالرزاق کعبی نژادیان1،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

 

Tb           دمای پایه......................................... °C

Tmean................................        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” = Tb – Tmean     اگر    Tb > Tmean

“درجه روزهای گرمایش” = 0                  اگر    Tb ≤ Tmean                                                    (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.

 

[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.