دانلود مقاله ISI انگلیسی شماره 61495 + ترجمه فارسی
ترجمه فارسی عنوان مقاله

توسعه‌ی اولیه‌ی یک ساختمان با نوآوری ماشین برداشت ادغامی بادی، خورشیدی و آب باران برای کاربردهای بلندمرتبه شهری

عنوان انگلیسی
Early development of an innovative building integrated wind, solar and rain water harvester for urban high rise application
کد مقاله سال انتشار تعداد صفحات مقاله انگلیسی ترجمه فارسی
61495 2012 7 صفحه PDF 16 صفحه WORD
دانلود فوری مقاله + ترجمه آماده
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.
منبع

Publisher : Elsevier - Science Direct (الزویر - ساینس دایرکت)

Journal : Energy and Buildings, Volume 47, April 2012, Pages 201–207

فهرست مطالب ترجمه فارسی
چکیده


کلمات کلیدی


1.مقدمه


2. ساختمان‌های دارای توربین‌های بادی ادغام شده


3. طراحی جدید ماشین برداشت بادی، خورشیدی و آب باران


3. 1. تنظیمات کلی و اصل کارکرد طراحی


شکل 1. تنظیمات کلی سیستم انرژی دوگانه‌ی بادی – خورشیدی با ویژگی جمع‌آوری آب باران – (1-1) نمای مقطعی جانبی، (1-2) نمای پرسپکتیو [17].


3 2. ویژگی‌ها و پیکربندی‌های سیستم (مزایا و کاربردها)


شکل 2. طراحی متوالی توربین بادی دو لایه و بادنمای هدایتگر


شکل 3. نمای نمایشی از یک ساختمان بلندمرتبه با یک سیستم انرژی دوگانه‌ی تجدیدپذیر که بر روی آن واقع شده است. پس‌زمینه یک نمای اصلاح شده از شهر نیویورک توسط نرم‌افزار گوگل ارت می‌باشد.


4. تست کردن تونل باد نمونه‌ی اولیه‌ی PAGV


4. 1. تولید و تنظیمات آزمایشی نمونه اولیه


شکل 4. نمونه‌ی اولیه‌ی PAGV با مقیاس پایین 


شکل 5. تنظیمات سیستم و روتور سیستان سه تیغه‌ای در تست تونل باد


4. 2. نتایج و بحث درباره‌ی تست تونل باد


شکل 6. مقایسه‌ی سرعت چرخشی میان VAWT با و بدون PAGV بر سرعت باد (در تست تونل باد)


5. صرفه‌جویی‌های تخمینی سالانه در انرژی


5. 1. انرژی باد


شکل 7. درصد فرکانس (کل ساعات و انرژی باد) نسبت به سرعت باد در ایستگاه هواشناسی PJ (سال 2007)


جدول 1. پارامترهای تخمین زده شده (راندمان، اتلاف‌ها، موارد دیگر) برای مولفه‌های مختلف در سیستم انرژی باد


5. 2. انرژی خورشیدی


جدول 2. تابش خورشیدی تولید شده که در ایستگاه هواشناسی KLIA، سپنگ تخمین زده شده است (سال 2007)


جدول 3. خلاصه تخمین زده شده‌ی صرفه‌جویی‌های سالانه در انرژی


شکل 8. انرژی بادی تولید شده‌ی تخمینی بر ساختمان با ارتفاع 220 متر بالای سطح زمین در مقایسه با ایستگاه هواشناسی پتالینگ جایا (46.2 بالاتر از زمین) در سال 2007


6. جمع‌بندی
ترجمه کلمات کلیدی
تولید انرژی تجدیدپذیر در محل ؛ معماری سبز؛ انرژی بادی شهری - برداشت آب باد خورشیدی باران؛ توربین بادی محور عمودی
کلمات کلیدی انگلیسی
On-site renewable energy generation; Power-augmentation-guide-vane; Green architecture; Urban wind energy; Wind–solar–rain water harvester; Vertical axis wind turbine
ترجمه چکیده
نوآوری ماشین برداشت سه در یک انرژی تجدید پذیر دوگانه بادی – خورشیدی و آب باران برای کاربردهای بلندمرتبه‌ی شهری طراحی شده است. یک بادنمای راهنما و تقویت کننده‌ی جریان (PAGV) جدید حول یک توربین بادی با محور عمودی روتوری سیستان (VAWT) معرفی شده است تا باد با جریان آزاد در ارتفاعات جغرافیایی بالا را برای استخراج بهینه‌ی انرژی بادی هدایت نموده و سرعت آن را افزایش دهد. این سیستم همچنین طراحی شده است تا مساحت سطح و جهت‌یابی بهینه‌ برای تولید انرژی خورشیدی را بدست دهد. بر سطح بالای PAGV آب باران را می‌توان جمع‌آوری نمود تا انرژی الکتریکی مورد نیاز برای پمپ کردن آب به ترازهای بالاتر یک ساختمان بلندمرتبه را کاهش دهند. به منظور به حداقل رساندن اثر بصری، طراحی بیرونی PAGV را می‌توان در معماری ساختمان ترکیب نمود. سیستم همچنین طراحی شده تا مشکل حمله‌ی پرندگان و نگرانی برای ایمنی آن را به حداقل رسانده و لرزش را کاهش می‌دهد. تست کردن تونل باد بر روی نمونه‌ی اولیه با مقیاس کوچک نشان می‌دهد که PAGV رفتار آغازین را بهبود بخشیده و سرعت چرخشی روتور سیستان VAWT را به مقدار 73.2 % در سرعت باد 3 متر بر ثانیه افزایش داده است. بنابر این مطالعه، با داشتن یک سیستم ادغاملی PAGV با قطر 30 مترو ارتفاع 12 متر، تولید انرژی سالیانه‌ی تخمینی و صرفه‌جویی‌ها به مقدار 160 مگاوات بر ساعت می‌باشد.
ترجمه مقدمه
اخیراً اثرات منفی جمعیت که باعث تولید انرژی از سوخت‌های فسیلی شده است اهمیت توسعه دادن تولید انرژی تمیز را مورد بحث قرار داده است. بنابراین برای جامعه مفید است که مصرف انرژی سبز و پایدار در زندگی روزمره‌ را ارتقا بخشد تا بر ویژگی محدود سوخت‌های فسیلی غلبه نماید. بسیاری از مطالعات انرژی بادی و خورشیدی را به عنوان منابع پتانسیل انرژی رایگان، تمیز و بی‌پایان شناسایی نموده‌اند. تولید انرژی از انرژی بادی و خورشیدی نیاز به استفاده از آب ندارد، بنابراین در مقایسه با تولید انرژی از دیگر منابع مانند آبی، بیومس و هسته‌ای باعث ایجاد نگرانی‌های زیست محیطی از جمله مسئله‌ی بحران آب نمی‌شوند. مالزی در ناحیه‌ی استوایی واقع شده است و دارای بادهایی با سرعت پایین (منطقه‌ی آرامگان استوایی) شامل موسم‌های بارندگی جنوب غربی و شمال شرقی در سال می‌باشند. اکثر نواحی خشکی در این ناحیه دارای بادهای کم با سرعت ناپایدار می‌باشند (سرعت باد جریان آزاد، V∞ < 4 m/s برای بیش از 90% کل ساعت‌های بادی). در نتیجه، بیشتر ژنراتورهای بادی موجود (سرعت با ارزیابی شده، Vrated = 9 – 15 m/s) برای کاربردهای مالزیایی مناسب نمی‌باشند زیرا برای بادهای با سرعت بالا طراحی شده‌اند. بر اساس مطالعات انجام شده توسط چانگ [1]، انرژی باد در مالزی فقط می‌تواند در تولید انرژی الکتریسیته برای نواحی ایزوله‌ای که از سیستم شبکه‌ی ملی بسیار دور می‌باشند، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد. در این میان، در اروپا به دلیل تعداد رو به کاهش سایت‌های اقتصادی، سازمان‌های درگیر در برنامه‌ریزی مشتاق به قرار دادن توربین‌های بادی نزدیک‌تر به نواحی پرجمعیت شده‌اند [2]. به منظور طراحی یک سیستم تولید انرژی بادی که بتواند در نواحی شهری بکار برده شود، موانعی از جمله آلودگی اکوستیک، مسائل سازه‌ای، مشکلات ایمنی، شکست تیغه‌ها، تداخل الکترومغناطیسی و آلودگی بصری باید درنظر گرفته شوند [3، 4]. احتمالات متعددی وجود دارند که بواسطه‌ی آنها می‌توان سیستم‌های تولید انرژی را در محیط‌های شهری ادغام نمود و می‌توان اینها را به سه نوع ذیل دسته‌بندی نمود: (الف) قرار دادن توربین‌های بادی بصورت مجزا و تنها در موقعیت‌های شهری (ب) بهسازی توربین‌های بادی بر ساختمان‌های فعلی (پ) ادغام کامل توربین‌های بادی در یکدیگر در یک قالب معماری برای گزینه‌ی اول، ممکن است با قیدهای محدودیت زمین در نواحی شهری و کم بودن سرعت باد به علت وجود ساختمان‌های بلند مرتبه مواجه شویم. همچنین ممکن است باعث افزایش نگرانی‌های عمومی نسبت به ایمنی، مسائل مربوط به سروصدا و اثر بصری شوند. برای روش دوم، توربین‌های مقیاس کوچک به راحتی به عنوان یک راه‌حل بهسازی ساختمانی مناسب بوده و این توربین‌های بادی میکرو در انواع مختلف از نظر تجاری در دسترس می‌باشند [6]. دولت بریتانیا طرح‌های جذابی فراهم نموده که حدوداً 17% کمک مالی دولت برای تشویق نمودن بکارگیری توربین‌های بادی میکرو در نواحی شهری را تأمین می‌نمایند [7]. با این وجود ممکن است چنین توربین‌های بادی با مقیاس کوچک برای ادغام ساختمان‌ها همیشه از نظر زیبایی‌شناختی رضایت‌بخش نباشند و همچنین به علت رخ دادن شکست‌های تیغه‌های توربین‌ها خطرناک باشند. برای بهسازی کردن توربین بادی در ساختمان موجود، یک اختلاف قابل توجه در تأثیر بصری میان توربین بادی معمولی و توربینی وجود دارد که بطور خاصی برای نواحی شهری طراحی شده است که این توسط شارپه و پروون [8] به تصویر کشیده شده است. استراتژی سوم برای یک راه حل کاملاً ادغام شده شامل یک پلان ساخت و ساز با تعریف خوب و سرمایه‌ی عظیم می‌باشد. ماتریسی از گزینه‌های عمومی برای ادغام کردن توربین‌های بادی در ساختمان در حین فاز اولیه‌ی پروژه توسعه یافت [5]. این ممکن است از دیدگاه‌های معماری و آیرودینامیکی بسیار جذاب بنظر برسد. با این وجود، مسائل ایمنی، سروصدا، لرزش و تأثیر بصری نبایست دست کم گرفته شوند.
پیش نمایش مقاله
پیش نمایش مقاله توسعه‌ی اولیه‌ی یک ساختمان با نوآوری ماشین برداشت ادغامی بادی، خورشیدی و آب باران برای کاربردهای بلندمرتبه شهری

چکیده انگلیسی

An innovative 3-in-1 wind–solar hybrid renewable energy and rain water harvester is designed for urban high rise application. A novel power-augmentation-guide-vane (PAGV) that surrounds the Sistan rotor vertical axis wind turbine (VAWT) is introduced to guide and increase the speed of the high altitude free-stream wind for optimum wind energy extraction. The system was also designed to provide optimum surface area and orientation for solar power generation. On the top surface of the PAGV, rain water can be collected, thereby reducing the electrical power required to pump water to the upper levels of the high rise building. To minimize the visual impact, the outer design of the PAGV can be blended into the building architecture. The system is also designed to eliminate the bird-strike problem and the concern on safety, and reduce the vibration. Wind tunnel testing on the scaled down prototype shows that the PAGV improved the starting behavior and increased the rotational speed of the Sistan rotor VAWT by 73.2% at the wind speed of 3 m/s. According to the present study, with the 30 m diameter and 12 m high PAGV integrated system, the estimated annual energy generated and savings is 160 MW h.

دانلود فوری مقاله + ترجمه آماده
پس از پرداخت، فوراً می توانید مقاله را دانلود فرمایید.