انرژی خورشیدی و تاثیر آن در ساختمان سازی و محیط

منابع انرژی‌های تجدید ناپذیرهمیشه محدود بوده است. در دنیای امروز و با توجه به افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش مصرف انرژی، این محدودیت جدی‌تر نیز شده است. بنابراین منابع انرژی مثل گاز، نفت و… به سرعت رو به کاهش هستند.

در این میان استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر مانند باد، خورشید و… برای تأمین نیازهای بشر، ضروری است. اگر کشورها بتوانند از منابع انرژی تجدیدپذیر استفاده کنند، جلوی گرم شدن بیش از اندازۀ زمین گرفته خواهد شد و هزینه‌هایی که به تبع استفاده از سوخت‌های فسیلی ایجاد می‌شوند نیز کاهش خواهند یافت. به همین دلیل هم هست که امروزه استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان سازی رواج پیدا کرده است .

ما درگروه ساختمانی فرکتال می خواهیم در مورد استفاده از پنل‌های خورشیدی در ساختمان‌ سازی و همچنین مزایا و کاربردهای مختلف استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان ها را بررسی کنیم.

انرژی خورشیدی چیست؟

انرژی خورشیدی (Solar Energy) یکی از بهترین انرژی های طبیعی می باشد که به‌راحتی در دسترس بوده و در عین حال بازده بسیار بالایی دارد. انرژی‌خورشیدی که با تابش خورشد به زمین می رسد فاقد آلودگی های جانبی بوده و می تواند در مدت زمان کوتاهی انرژی بسیار بالایی را تولید کند.

این انرژی یکی از منابع رایگان تامین انرژی پاک بدون هیچ آسیب زیست محیطی است که امروزه به دلیل بحران انرژی و به حداقل رساندن آلودگی ها مورد استفاده قرار می گیرد. در ساختمان سازی به علت عدم استفاده از مصالح مرغوب و عایق بندی مناسب درآن، میزان مصرف انرژی و هدر رفت آن در ساختمان بسیار بالا رفته است.

هزینه سوخت های فسیلی و سایر انرژی ها بسیار بالاست و ساکنان ساختمان مجبور به پرداخت هزینه های گزاف برای پرداخت قبوض می باشند. اما انرژی خورشید یک منبع در دسترس و رایگان است که می توان برای مصارف گوناگون در ساختمان از آن استفاده نمود.

به عنوان مثال از این نوع انرژی برای گرم نمودن آب مورد نیاز شوفاژها برای تامین گرمایش در ساختمان و یا تولید برق مصرفی استفاده می شود. سیستم های سرمایشی و گرمایشی و آب گرمکن های خورشیدی به میزان قابل توجهی میزان مصرف انرژی در ساختمان را کاهش می دهند و نقش موثری در طول عمر ساختمان ایفا می نمایند.

اصولاً سیستم های خورشیدی مجهز به یک سیستم کمکی نیز هستند تا در مواقع لزوم که میزان انرژی خورشیدی برای تامین انرژی های مورد نیاز ساختمان کافی نیست بتوان از آنها استفاده نمود. سولار پاور به عنوان یک “انرژی سبز” در چند دهه اخیر محبوبیت شگفت انگیزی به دست آمده است و استفاده زیادی از آن می‌شود زیرا تعداد بیشتری از خانه ها، ادارات و واحدهای صنعتی “انرژی پاک” را برای تامین مصارف خود انتخاب کرده اند.

6 دلیل برای استفاده از فناوری های انرژی خورشیدی در ساختمان ها

انرژی خورشیدی در طیف گسترده ای از دستگاه ها استفاده می شود از ماشین حساب گرفته تا لوازم الکتریکی و … اما در طی چند سال اخیر، در ساختمان‌ها به شکل گسترده‌تری مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلایل متعددی وجود دارد که ساختمان ها ترجیح می‌‎دهند از منابع خورشیدی استفاده کنند که در زیر به آن اشاره می کنیم:

1. افزایش مصرف انرژی
2. آگاهی زیست محیطی
3. تغییرات جهانی آب و هوا
4. مفهوم / مزیت CSR (مسئولیت اجتماعی شرکت) برای ساختمان های شرکتی
5. جاذبه به سمت پاک ترین انرژی های تجدید پذیر
6. ارزش اجتماعی بالا و افزایش ارزش ملک

چرا ساختمان ها نیاز به سولار پاور دارند

 همانطور که در ابتدای این مطلب راجب انرژی خورشیدی صحبت کردیم که به دلایل شگفت انگیزی مانند: منبع انرژی تجدیدپذیر، پاک و رایگان که در دسترس است، گروه های ساختمانی  برای ساخت و ساز سولار انرژی را در نظر می گیرند. هدف به حداقل رساندن مصرف انرژی و استفاده از انرژی جایگزین خورشیدی است که مزایای متعددی دارد یا به عبارت دیگر بهینه کردن استفاده از انرژی.

کاربردهای انرژی خورشیدی در ساختمان سازی چیست؟

همان‌طور که اشاره شد، خوشبختانه استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان سازی رایج شده است. در ادامه کاربرد این انرژی در خانه‌ها را بررسی خواهیم کرد.

تأمین گرمای مورد نیاز داخل خانه

انرژی خورشیدی می‌تواند به راحتی برای تأمین آب گرم مورد نیاز برای استفاده از سیستم‌های گرمایشی را تأمین کند. لوله‌های آب برای نزدیکی به پنل‌های خورشیدی، روی سقف نصب می‌شوند. این لوله‌ها بعد از گرم کردن آب، آن را به داخل واحدهای ساختمان پمپاژ خواهند کرد.

گرم کردن آب استخرها

اگر برای استخرها از روکش‌های خورشیدی استفاده کنید، به راحتی می‌توان آب استخر را با استفاده از سولار انرژی گرم کرد. صفحات گرمایشی آب گرم معمولاً روی پشت بام ساختمان‌ها نصب می‌شوند. این صفحات بعد از دریافت و جذب گرمای خورشید، آن را به طرف آب استخرها هدایت می‌کنند.

تأمین برق مورد نیاز ساختمان

حضور پمپ‌های آب در ساختمان‌ها ضروری است و انرژی مورد نیاز این پمپ‌ها برای به گردش درآوردن آب از طریق برق تأمین می‌شود. اما اگر از سولار انرژی در ساختمان سازی استفاده شده باشد، به راحتی می‌توان از سلول‌های خورشیدی برای تأمین انرژی مورد نیاز پمپ‌های آب استفاده کرد.

حتی برق مورد نیاز برای تأمین روشنایی واحدهای ساختمان را نیز می‌توان از طریق پنل‌های خورشیدی تأمین کرد. بعد از تبدیل انرژی خورشیدی به جریان برق، این جریان توسط اینورترهای مخصوص تبدیل به برق AC می‌شود. با استفاده از انرژی برقی که توسط پنل‌های خورشیدی تأمین می‌شود، می‌توان بسیاری از تجهیزات برقی خانه‌ها را مورد استفاده قرار داد.

تأمین انرژی سیستم‌های تهویۀ مطبوع

فن‌ها و سیستم‌های تهویه خورشیدی یکی دیگر از موارد استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان سازی است. سیستم‌های خورشیدی تهویه مصرف انرژی را بهینه و هزینه‌های حاصل از آن را کم می‌کنند. دستگاه‌های تهویه‌ای مثل فن‌های دستشویی و حمام و همچین هودهای آشپزخانه، در اغلب ساعات روز روشن هستند. بنابراین میزان مصرف انرژی و استهلاک زیادی نیز دارند. اما اگر از سولار انرژی برای این راه‌اندازی این سیستم‌ها استفاده شده باشد، هزینه‌های حاصل از مصرف انرژی نیز بسیار کاهش خواهد یافت.

7 مزیت استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان ها

3 روشی که ساختمان های خورشیدی کارآمد هستند

• ساختمان های با انرژی خورشیدی با نصب صحیح یک سیستم HVAC جدید، کارایی سیستم گرمایش و سرمایش را تا 30 درصد بهبود می بخشند. هزینه عملیاتی یک آبگرمکن خورشیدی بسیار کارآمد را می توان تا 90 درصد در ساختمان های با انرژی کارآمد با انرژی‌خورشیدی کاهش داد.

• هنگامی که از پنجره های دوجداره اسفاده کنیم، نیاز به خنک کننده فضا را تقریباً 40 درصد کاهش می دهد. سقف با رنگ روشن دمای سقف را کاهش می دهد زیرا کمتر از 50 درصد انرژی خورشیدی را جذب می کند.

• هنگامی که از چراغ ها و لوازم برقی کم مصرف استفاده می شود، یک ساختمان دارای پنل خورشیدی می تواند مصرف انرژی را 20-30٪ کاهش دهد. با ظهور مداوم نوآوری های فناوری ساخت و ساز، دستیابی به بهره وری انرژی بیشتر در ساختمان ها آسان تر می شود.

جمع‌بندی

با توجه به افزایش روز افزون جمعیت و ارتباط مستقیم آن با مصرف انرژی و در نهایت منجر شدن به آلودگی زیست محیطی و تاثیر گذاشتن روی زندگی جانوران و گیاهان، نیاز مبرمی به صرفه جویی در انرژی وجود دارد با توجه به این که انرژی خورشید در طبیعت فراوان است  و هر زمان که لازم باشد دوباره پر شود و قابل استفاده قرار می گیرد.

ساختمان های با سولار پاور در حفظ انرژی به طرق مختلف بسیار کارآمد هستند. با استفاده از آخرین فناوری های انرژی‌خورشیدی، ساختمان ها می توانند حدود 30 تا 40 درصد در مصرف انرژی خود صرفه جویی کنند. همچنین زمانی که انرژی بیشتری نسبت به مصرف انرژی خود تولید می کنید، می توانید مالک ساختمان با انرژی صفر خالص شوید. بدون شک ساختمان های خورشیدی با استفاده مناسب از تکنولوژی در مصرف انرژی کارآمدتر هستند.

مطالب مرتبط:

HOW SOLAR ENERGY IS CHANGING THE CONSTRUCTION INDUSTRY