خبرگزاری علم و فناوری

یادداشت

کاربرد انرژی خورشیدی در منازل و ساختمان

وابستگي شديد جوامع صنعتي به منابع انرژي به خصوص سوخت هاي فسيلي و به کارگيري و مصرف بي رويه ي آن ها، منابع عظيمي را که طي قرون متمادي در لايه هاي زيرِزمين تشکيل شده است تخليه مي نمايد. اگر تمامي سوخت هاي فسيلي را جمع کنيم و بسوزانيم، اين انرژي، معادل تابش ۴ روز خورشيد به سطح زمين است و از اين لحاظ خورشيد، منبعي عظيم از انرژي به شمار مي رود.

به گزارش خبرگزاری علم وفناوری از هرمزگان؛ رشد علم، صنعت و فن آوري در جهان امروز، روش هاي مختلف استفاده از انرژي را که در دوران قبل از انقلاب صنعتي معمول بود دگرگون کرده و شناخت منابع انرژي جديد، تحولي عظيم در توسعه ي صنعتي و تکامل اجتماي بشر به وجود آورده است.

 وابستگي شديد جوامع صنعتي به منابع انرژي به خصوص سوخت هاي فسيلي و به کارگيري و مصرف بي رويه ي آن ها، منابع عظيمي را که طي قرون متمادي در لايه هاي زيرِزمين تشکيل شده است تخليه مي نمايد. اگر تمامي سوخت هاي فسيلي را جمع کنيم و بسوزانيم، اين انرژي، معادل تابش 4 روز خورشيد به سطح زمين است و از اين لحاظ خورشيد، منبعي عظيم از انرژي به شمار مي رود.

معماری خورشیدی ساختار یک ساختمان از یک سیستم گردآوری انرژی خورشید، سیستم ذخیره و توزیع انرژی تشکیل شده است که نتیجه ی آن برای ساکنین آسایش حرارتی و تامین روشنایی است.

 گرمایش فضای درونی ساختمان از طریق ورود انرژی خورشیدی از پنجره های بزرگ و یا از طریق گردآورنده های حرارتی که با بام یا نمای ساختمان یکپارچه هستند بدست می آید.

و به همین ترتیب سرمایش فضای درونی به وسیله سایبان ها، تجهیزات تهویه و خنک کننده های تبخیری، تابشی یا جریان هوای خنک تامین می گردد و  با استفاده از هدایت نور خورشید از طریق کانال های ویژه به عمق ساختمان روشنائی ایجاد می شود.

از آن جایی که تکنیکهای ساختمانی در مناطق مختلف متفاوت هستند، باید به نیازهای نسبی گرمایش، سرمایش، و نورگیری در روز به شدت تحت تاثیر هوا قرار دارند توجه شود.

 طراحی معماری خورشیدی مناسب، تمایل به تاثیر پذیری از شرایط خاص محل را دارد؛ با وجود این می توان گفت در مناطقی که دیوارها و پارتیشن های با جرم زیاد از قبیل بتون و آجر مرسوم است، هزینه آن حداقل می باشد.

با طراحی خوب می توان بار حرارتی سالیانه را درنواحی سرد و آفتابی به میزان 80% و در نواحی ابری تر به میزان 50% کاهش داد.

استراتژی صحیح سایبان و تهویه در ساختمان های با جرم حرارتی زیاد می تواند 80% از بار سرمایشی سالیانه را کاهش دهد، اما درغیر این صورت تکنولوژی های پیچیده تری بر مبنای تبخیر آب با تونل های خنک کننده زیرزمینی، نیز مورد نیاز می باشد،؛ نور دهی در روز که از طریق شیشه های بزرگ با راندمان بالا حاصل می شود سبب صرفه جویی اندک انرژی در منازل می گردد.

معماری خورشیدی ساده، که صرفا بر مبنای شیشه های با راندمان بالا و عایق حرارتی خوب ساختمان می باشد، به طور تجاری توسط برخی از معماران مورد استفاده قرار می گیرد و به همین صورت موجب صرفه جویی در انرژی می شود

درچند دهه اخیر ، نمونه های زیادی ازخانه های خورشیدی درکشورهای صنعتی و پیشرفته ساخته شده که با استفاده ازانرژی طبیعی (باد ، خورشید ، انرژی زمین گرمایی و...) گرمایش و سرمایش ساختمان را تأمین می کردند.

 البته اغلب طرح خانه های خورشیدی به صورت خانه های ویلایی منفرد در یک فضای  اجرا شد و استفاده ازاین فن آوری در یک سطح وسیع و درمجتمعهای مسکونی به ندرت اتفاق افتاده است .

اما قدیمی ترین کاربرد آگاهانه ایرانیان ازانرژی خورشیدی دربناها و ساختمانهای سنتی نهفته است . به عبارت دیگر سیستم های غیر فعال خورشیدی در ایران درحد پیشرفته و کامل خود اززمانهای قدیم به کاررفته است .

بخش ساختمان یکی از عمده ترین بخشهای مصرف کننده انرژی است که  لازم است توجه ویژه ای به مقوله بهینه سازی مصرف سوخت درساختمان ها شود.

 انرژی خورشیدی ، انرژی است ارزان ، فراوان ، سالم و تمیز که سالیان متمادی بشرازآن استفاده کرده است

موضوع مهمی که استفاده انرژی خورشیدی  در ارتباط با ساختمان ها مهم می باشد استفاده ی بصری از آن است .

تابش مستقیم آفتاب به بدن انسان را می توان در نواحی خاصی محصور کرد که مردم در این مکان ها اوقات فراغت و استراحت خود را می گذرانند، (مثل نواحی خارج از خانه، بالکن ها، حیاط، گلخانه، و ایوان ها ...).

معماری خورشیدی باید بتواند شرایط راحت و مطلوبی را برای صرف مدت زمان طولانی در چنین نواحی فراهم آورد.ساختمان ها باید طوری طراحی شوند که بتوانند نور پراکنده و پخش شده ی خورشید را دریافت کنند، که این خود زمانی حاصل می شود که خورشید در بالاترین نقطه در آسمان (سمت الرأس) باشد.

یکی از اشکال استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان به صورت مستقیم (انفعالی) است که در آن کیفیت و چگونگی معماری ساختمان، دریافت و ذخیره ی انرژی خورشیدی را فراهم می کند.

منظوراز کاربرد انرژی خورشیدی درساختمانها بهره گیری هرچه بهترازنورخورشد درجهت تأمین نیازهای گرمایی وسرمایی و در صورت لزوم تأمین الکتریسیته ساختمانها می باشد.

 در مرحله اول با به کارگیری طراحی معماری خورشیدی که تشابه بسیاری با معماری سنتی کشورمان دارد نیازهای گرمائی و سرمایی ساختمانها به حداقل رسانده می شود.

 دراین طراحی مسائلی ازقبیل جهت ساختمان، عایقکاری حرارتی، تعیین سطح مناسب پنجره ها، دو جداره کردن پنجره ها در برخی مناطق واستفاده از بعضی سیستم های غیرفعال خورشیدی درنظرگرفته می شوند که با اعمال این پارامترها ، انرژی مورد نیاز این نوع ساختمانها نسبت به یک ساختمان معمولی ( با زیر بنای یکسان ) درصد قابل توجهی کمتربوده و میزان این درصد بستگی به بکارگیری میزان این پارامتر ها وشرایط اقلیمی هر منطقه دارد .

از آن جایی که ایران کشوری است با حوزه اقلیمی مختلف ، بنابراین امکانات انرژی خورشدی نیز تابعی ازاین حوزه های مختلف اقلیمی است . براین اساس برای کاهش انرژی مورد نیاز یک ساختمان می بایست طراحی آن مطابق با اقلیم آن منطقه باشد.

درکلیه مناطق مختلف آب وهوایی ساختمانهایی که برطبق اصول طراحی اقلیمی ساخته شده اند ضرورت گرمایش و سرمایش مکانیکی را به حداقل کاهش می دهند .در سیستمهای فعال خورشیدی، آب گرم مصرفی؛  به وسیله آبگرمکن های خورشیدی با استفاده ازکلکتورهای تخت، تأمین می شود و تأمین گرمای مورد نیاز معمولا به یکی از روشهای ذیل ویا ترکیبی ازآنها صورت می گیرد دیوارترومب ، گلخانه ، استخرهای خورشیدی ...

  روشنایی ساختمانها می تواند با استفاده ازسلولهای فتوولتائیک تأمین شود . یعنی با محاسبه انرژی مورد نیاز برای روشنایی ساختمان تعداد پانلهای فتوولتائیک ( هرپانل ازسری ، موازی قرارگرفتن چند سلول تشکیل شده است )و ظرفیت باطری ذخیره مورد نیازمشخص می شود و در نتیجه با استفاده ازپنل های خورشیدی ذخیره روشنایی مورد نیازساختمان تأمین خواهد گردید .در مقاله بعدی به کاربرد انرژی خورشیدی در مصارف شهری پرداخته خواهد شد

علی کریمی حاجی خادمی- دانشجو کاردانی رشته الکترونیک عمومی

زمان انتشار: دوشنبه ۷ اسفند ۱۳۹۶ - ۱۵:۴۷:۰۲

شناسه خبر: 55882

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب