نرم‌افزارهایی که دیوار می‌سازند
«دیوار حرارتی ترومب» یک سیستم غیرفعال خورشیدی پیشرفته در مهندسی ساختمان‌ها است که می‌تواند به‌عنوان ذخیره‌کننده انرژی خورشیدی، باعث کاهش مصرف سوخت فسیلی و در نتیجه منافع اقتصادی شود. برای طراحی این نرم‌افزار از ویژوال استودیو (نرم‌افزاری توسعه‌یافته برای برنامه‌نویسان کامپیوتر) استفاده شده است. این نرم‌افزار دارای تاییدیه از نمایشگاه دستاوردهای پژوهش، فناوری و فن بازار وزارت علوم، تحقیقات و فناوری است. یکی از معضلات حال حاضر انرژی، مصرف بالای سوخت گازی، چه در مصارف خانگی و چه در مصارف صنعتی و اداری است. از آنجایی که کشور ما دارای جغرافیا و طبیعت کم‌نظیری در دریافت یک انرژی خدادادی نظیر خورشید است، باید از آن در کاهش سوخت‌های فسیلی بهره بگیریم. یکی از اصول معماری پایدار، استفاده از طبیعت در ساختار سازه‌ها است. امروزه باید نگرش مدیریتی را در بحث استفاده از انرژی خورشیدی به‌کار بگیریم. دیوار حرارتی ترومب سال‌ها پیش توسط دانشمندی با همین نام ابداع شده بود، اما تاکنون نرم‌افزار شبیه‌سازی‌کننده این دیوار با نیازهای هر منطقه طراحی نشده بود؛ به‌همین‌دلیل تا حد زیادی استفاده از این دیوار برای معماران و طرفداران معماری پایدار، یک هدف دومسیره بود. اساس طراحی این دیوار برمبنای بهینه‌سازی مصرف سوخت در ساختمان‌های مسکونی اداری و صنعتی است که جزئی از سازه است و نیازی به فضای جداگانه ندارد و از اجزای خود ساختمان است. ابتدا تابش خورشیدی (با امواج کوتاه) به سطح دیوار ترومب برخورد کرده که مقداری از این شدت تابش دریافت و مابقی آن با امواجی با طول موج بلند به‌صورت تابش ثانویه انعکاس داده می‌شود. در حالی که شیشه مورداستفاده در این سیستم به‌عنوان مانعی در برابر اتلاف کامل تابش ثانویه به‌صورت یک مانع حرارتی، مقداری از تابش ثانویه را به کانال هوایی مابین شیشه و دیوار بازگشت می‌دهد. این شدت تابش، گرمایش کانال هوایی (فضای بین دیوار و شیشه) را تامین می‌کند، به‌گونه‌ای که هوای گرم ایجادشده در این کانال از دریچه بالایی وارد محیط اتاق و بعد از سرد شدن از دریچه پایینی خارج می‌شود. این چرخه تا زمانی که شدت تابش خورشیدی گرمایش کانال هوایی را تامین می‌کند، ادامه دارد. این در حالی است که بقیه شدت تابش ثانویه از شیشه عبور می‌کند و از ساختمان خارج می‌شود، بنابراین در تابستان گرما وارد محیط اتاق نمی‌شود. هنگام شب این سیستم انرژی موردنیاز برای گرمایش فضای اتاق (بسته بودن دریچه) توسط حرارت ذخیره‌شده در دیوار را تامین می‌کند. ساختار دیوار حرارتی ترومب این‌گونه است که از اثر گلخانه‌ای برای تامین گرمای داخل ساختمان بهره می‌گیرد. این نرم‌افزار شبیه‌ساز شامل ۳ بخش نتایج براساس نمودار و جدول است. بخش پردازش داده نسبت به بخش داده‌های اولیه اهمیت ویژه‌ای دارد. به‌عبارتی، تغییر در هریک از پارامترهای بخش پردازش داده می‌تواند تغییرات محسوسی در عملکرد سیستم دیوار ترومب ایجاد کند. هاشمی افزود: این شبیه‌ساز به‌صورت گرافیکی جریان تغییرات دمای اتاق، تغییرات دمای دیوار و شیشه و همچنین تغییرات دمای نزدیک شیشه و دیوار را نمایش می‌دهد که این موضوع به تکنسین طراح دیوار حرارتی ترومب در راستای ارزیابی و درک بهتر الگوی طرح‌شده کمک قابل‌توجهی می‌کند. در این نرم‌افزار اثر هر نوع دیوار همچون بتنی، آجری، سنگی و...، براساس ضریب انتقال حرارت در سیستم اعمال می‌شود، همچنین باتوجه به ضریب انتقال حرارت می‌توان شیشه یک‌جداره یا چندجداره را انتخاب کرد. ابعاد هندسی دریچه‌ها و کانال هم به‌راحتی در این نرم‌افزار قابل‌تغییر است و کاربر می‌تواند شرایط متفاوت را آزمایش کند. از ابداعاتی که بر دیوار حرارتی ترومب انجام شد، نصب سنسورهای حرارتی برای زمان‌هایی است که تابش آفتاب وجود ندارد؛ در واقع می‌توان از المان‌های حرارتی استفاده کرد تا زمان‌هایی که تابش کافی نیست، تولید انرژی و گرما شود، در حقیقت این سنسورهای حرارتی تولید گرما می‌کنند. از این سنسورها تنها زمانی استفاده می‌شود که نور خورشید به اندازه کافی در محیط نباشد. دیوار حرارتی ترومب به‌نوعی سپر حرارتی ساختمان محسوب می‌شود. بهترین زمان نصب، هنگام ساخت یک ساختمان است و اگر مراحل ساخت یک ساختمان به‌اتمام رسیده باشد، می‌توان این دیوارها را نصب کرد و دریچه‌ها، روی دیوارهای از قبل ساخته‌شده، قرار دارد.
در میان اخبار
