با توجه به اینکه انرژیهای فسیلی در حال اتمام هستند و استفاده از این منابع گاهی به بروز مشکلاتی منجر شده، موضوع انرژیهای تجدیدپذیر اهمیت خاصی پیدا کرده است. صرفهجویی در مصرف انرژی ساختمانها بسیار مهم است و باید در طراحی و ساخت ساختمانهای جدید مورد توجه قرار گیرد. از این رو باید راهکارهایی برای استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمانهای مسکونی و تجاری داشته باشیم.
انرژی خورشیدی بهعنوان انرژی پاک مورد استفاده قرار میگیرد و نیازهای حیاتی را برآورده میکند؛ بخش بزرگی از انرژیهای تولید شده در جهان در ساختمانها مصرف میشود که با توجه به عدم استفاده از مصالح مناسب و یا عدم مطابقت با شرایط اقلیمی، مصرف انرژی در ساختمانها بسیار بالاست تا جایی که ممکن است در آینده نزدیک با مشکلاتی ازجمله کمبود انرژی روبهرو شویم.
استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان
انرژی خورشیدی میتواند بهعنوان موضوع مهمی در تولید انرژی در ساختمانها در نظر گرفته شود. برخی کشورها ازجمله ایران در زمینه داشتن نیروی خورشیدی در وضعیت بسیار مناسبی هستند و باید از آن بهره ببرند. ایران کشوری است که ۲۴۰ تا ۲۵۰ روز آفتابی دارد و میتواند از این فرصت برای تولید انرژی خورشیدی استفاده کند.
فضای ساختمان باید از منظر فیزیکی مناسب و دارای استانداردهای شاخصی از قبیل هوای سالم، دمای مناسب، رطوبت کافی، نور، صورت، دید و منظر مناسب، کارآیی انرژی، دسترسی و ارتباط باشد. در ساختمانها دو روش دستیابی فعال و غیرفعال به گرمایش خورشیدی وجود دارد.
سیستم فعال خورشیدی
در سیستم فعال خورشیدی، انرژی خورشیدی به دست آمده به سایر نقاط منتقل میشود. از مهمترین روشهای فعال استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمانها، استفاده از گردآورهای خورشیدی است. گردآور در سیستم حرارتی خورشیدی، وظیفه دریافت تابش خورشید و تبدیل به انرژی حرارتی را دارد. گردآورهای خورشیدی با جذب نور خورشید، حرارت را به سیال انتقال میدهند و درجه حرارت را به دلخواه بالا میبرند. حرارت این سیال، برای تامین آب گرم مصرفی، گرمایش و سرمایش به کار میرود.
سیستم غیرفعال خورشیدی
سیستم غیرفعال خورشیدی به سیستمی گفته میشود که انرژی خورشیدی بدون استفاده از تجهیزات انرژیبر، جمعآوری و ذخیره میشود. ساختار این سیستم طوری است که ساختمان و قسمتهایی مانند پنجره، دیوار، بام و قسمتهای دیگر حداکثر انرژی تابشی را دریافت میکنند.
جهتگیری ساختمان
جهتگیری ساختمان به مواردی ازجمله زمین، میزان استفاده از فضا، کنترل کاهش صدا، باد و تابش خورشید بستگی دارد. مهندسان تلاش میکنند، طوری ساختمان را طراحی کنند تا بیشترین استفاده از نور خورشید را ببرند. جهت جنوبی بهترین جهت برای ساختمان است زیرا موجب به دست آمدن بیشترین انرژی خورشیدی در زمستان و کمترین انرژی در تابستان میشود.
برای استفاده مناسب از انرژی خورشید در ساختمان، باید تاثیر گرمایی نور خورشید مورد توجه قرار گیرد. همچنین تابش آفتاب به نوع اقلیم منطقه و فصل بستگی دارد. در آب و هوای سرد، استفاده حداکثری از انرژی خورشیدی بسیار مهم است و ساختمان باید طوری باشد که شدت تابش خورشید به دیوارها به حداقل برسد.
جانمایی اصولی فضاهای داخلی و تقسیمبندی آن از نظر حرارتی
فضاهای داخلی دو دسته هستند که فضای اصلی و فضای حائل نام دارد. فضای اصلی، فضایی است که در اکثر اوقات روز استفاده میشود و فضای حائل، نیز فضایی است که افراد در آن ساکن نیستند و استفاده نمیکنند. البته فضاهای داخلی مانند اتاق خواب هم میتواند در زمستان اندکی از فضای اصلی سکونت سردتر باشد تا در مصرف انرژی صرفهجویی شود. همچنین از دیوارهای مقاوم در سرما و گرما استفاده شود.
سیستم فتوولتائیک
یکی از روشهای مرسوم تولید برق از انرژی خورشیدی، سیستم فتوولتائیک است. این سیستم بهطور مستقیم انرژی خورشید را به برق تبدیل میکند. سلولهای فتولتاتیک یا خورشیدی، بلورهای نیمههادی سیلیکون و همچنین شکل غیر بلوری آن هستند که پردازش شده و عملیاتی روی آنها انجام میگیرد که از برخورد یک فوتون خورشیدی به سطح یک سلول سیلیکون، الکترون از مدار خارج و در نتیجه جریان الکتریسیته به وجود میآید.
نتیجهگیری
بر اساس نتایج مقاله منتشرشده در پایگاه مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی، یکی از مهمترین سیاستهای کشورهای توسعه یافته در زمینه کاهش مصرف انرژی، فراهم آوردن امکانات برای توسعه و گسترش فناوریهایی است که به کاهش مصرف انرژی منجر میشوند و بر روی اقتصاد و محیط زیست موثر هستند زیرا با صرفهجویی کاهش هزینه انرژی و با بهبود بازده تجهیزات انرژی، آلایندههای محیط زیست را کاهش میدهند.
انتهای پیام
