محتوای درسی
انرژی خورشیدی
اطلاعاتی از انرژی خورشیدی بدانیم
خلاصه :
در این طلب می خواهیم درباره انرژی خورشیدی و کاربرد آن بدانیمدر دنیای معاصر جمعیت رو به افزایش است و به تبع مصرف انرژی به خصوص تجدیدناپذیرها بالا رفته است. از طرفی منابع سوخت فسیلی مانند نفت و گاز و… رو به کاهش است. بنابراین استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر مانند انرژی خورشید، باد و… یک ضرورت است. با استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر علاوه بر کاهش هزینه‌های ناشی از استفاده از سوخت‌های فسیلی، برای نجات زمین و جلوگیری از گرم شدن بیشتر آن کمک بزرگی خواهید کرد. استفاده از پنل‌های خورشیدی در ساختمان به منظور بهره‌گیری از انرژی خورشید یکی از راه‌های استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر در ساختمان‌ها است. معماری خورشیدی که در آن از پنل‌های خورشیدی و سلول‌های خورشیدی استفاده می‌شود، سبکی نوین از معماری را پدید آورده‌اند
استفاده از انرژی خورشیدی چیست؟
این انرژی یکی از پاک‌ترین و دردسترس‌ترین منابع تجدیدپذیر در دنیا است و منبع اصلی تمام انرژی‌ها در زمین است. انرژی خورشید به صورت مستقیم و غیرمسقیم به اشکال مختلف تبدیل می‌شود. استفاده از این انرژی در کشورهایی مانند ایران که میزان تابش پرتوهای سالانه آن بالا است، یکی از بهترین روش‌ها است.
انرژی خورشید از تبدیل فوتون‌های نور خورشید که حامل انرژی بسیار زیاد و نامتناهی هستند به دست می‌آید. تا زمانی که خورشید به تابش ادامه می‌دهد، می‌توان از انرژی آن استفاده کرد.
میزان تابش خورشید در ایران
در ایران روزانه میانگین ۵/۵ کیلووات ساعت انرژی خورشید بر هر مترمربع از سطح زمین می‌تابد. در ۹۰% ایران ۳۰۰ روز هوا آفتابی است. با توجه به مساحت ایران که معادل ۱۶۰۰۰۰۰ کیلومتر مربع است، میزان تابش خورشید در روز برابر با ۱۰×۵/۵×۶/۱ به توان ۱۲ است. با توجه به میزان تابش خورشید در ایران، اگر راندمان ۱۰% باشد، روزانه حدود ۹ میلیون مگاوات ساعت انرژی از خورشید دریافت کرد.
خورشید با یک ساعت تابش انرژی مورد نیاز کل جمعیت جهان برای یک سال را تامین می‌کند. با وجود این میزان انرژی که خورشید به راحتی و فراوانی در اختیار ما قرار می‌دهد، همچنان به سوخت‌های فسیلی و انرژیهای تجدیدناپذیر وابسته‌ایم.
انرژی خورشیدی در ساختمان
با پیشرفت علم و آگاهی از میزان انرژی که خورشید به فراوانی در اختیار ما قرار می‌دهد، پنل‌های خورشیدی به عنوان یک فناوری و تکنولوژی برای تولید انرژی مورد نیاز افراد در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گرفت. پنل‌های خورشیدی که بر روی بعضی از ساختمان‌ها مورد استفاده قرار گرفته شده، از کنار هم قرار گرفتن سلول‌های خورشیدی در کنار هم تشکیل شده است. سلول‌های خورشیدی وسیله‌ای برای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته که از صفحات هادی ساخته شده است. پنل‌های خورشیدی فناوری جدیدی است که برای بهینه سازی در ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از پنل خورشیدی یکی از مناسب‌ترین روش‌ها برای بهینه سازی مصرف انرژی در ساختما‌های سبز، برای استفاده و نگهداری و استفاده ا نرژی تجدیدپذیر خورشید است.
سیستم های خورشیدی روشی بسیار منطقی و مناسب برای سرمایه گذاری و کاهش هزینه‌های ساختمان و تامین سلامت انسان بوده و منجر به حفظ منابع طبیعی برای نسل های آینده می‌شوند.
معماری خورشیدی
ساختار یک ساختمان در معماری خورشیدی شامل یک سیستم جمع‌آوری انرژی، یک سیستم ذخیره و در آخر یک سیستم توزیع انرژی در ساختمان است، به این ترتیب آسایش و راحتی ساکنان تامین می‌شود.
استفاده از پنل‌های خورشیدی در معماری و تاسیسات ساختمان هم در تامین انرژی و هم در نمای ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرد.
پنل‌های خورشیدی جایگزین مناسبی برای نماهای معمولی ساختمان‌ها است. یکی از اشکالات استفاده از پنل‌های خورشیدی در نمای ساختمان کاهش دسترسی به منبع انرژی به دلیل نصب عمودی آنها است. اگر پنل‌های خوشیدی در سطح وسیعی به کار رود تا حدی کاهش دریافت انرژی را جبران می‌کند. پنل‌های خورشیدی را می‌توان جایگزین بامپوش‌های روی سقف ساختمان کرد، بنابراین می‌توان سلول‌های خورشیدی را در ساختمان‌های فعلی نصب کرد تا علاوه‌بر جله زیبا دادن به نمای ظاهری، بخشی از انرژی مورد نیاز ساختمان نیز تامین شود. به عنوان مثال استفاده از پنل‌های خورشیدی به عنوان پنجره سقفی علاوه‌بر زیبایی صرفه اقتصادی دارد.
ساختمان‌های خارج از شهر
پنل‌های خورشیدی که در نما به کار می‌روند با جذب انرژی خورشید و تبدیل آن به انرژی حرارتی و الکتریکی، نور و گرمای داخل ساختمان را تامین می‌کنند. این سیستم برای ساختمان‌هایی در حومه شهر قرار دارند و به سیستم برق و گاز رسانی دسترسی ندارند، مناسب است.
سایه‌انداز ساختمان
پنل‌های خورشیدی که در نما به کار می‌روند می‌توان به عنوان سایه‌انداز ساختمان استفاده کرد. معماری خورشیدی که توسط بعضی از معماران مورد استفاده قرار می‌گیرد، باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی می‌شود. با سبک معماری خورشیدی ۲۵% در مصرف انرژی صرفه جویی می‌شود.
عملکرد پنل‌های خورشیدی
پنل‌های خورشیدی با استفاده از روش جذب ترمیک و روش فتوولتابیک انرژی مورد نیاز ساختمان را تامین می‌کند. در روش جذب ترمیک گرمایش و آب گرم مصرفی ساختمان از طریق تامین می‌شود. این روش بیشترین میزان دریافت انرژی از انعکاس نور در سطح سلول‌های خورشیدی است. در روش فتوولتاییک انرژی خورشید به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود و برق مورد نیاز ساختمان برای استفاده از سیستم‌های گرمایشی، سرمایشی، و دستگاه‌های الکتریکی تامین می‌شود.
کاربرد پنل‌های خورشیدی
گرم کردن خانه با استفاده از انرژی خورشیدی
از انرژی خورشید که به واسطه پنل‌های خورشیدی به دست می‌آید، برای تامین آب گرم سیستم‌های گرمایشی استفاده می‌شود. لوله‌های آب که بر روی سقف قرار دارد پس از گرم شدن، آب را به داخل ساختمان پمپاژ می‌کند. همچنین می‌توان برای گرم کردن آب استفاده کرد. استفاده از پنل‌های خورشیدی روشی مقرون بصرفه برای تامین آب گرم ساختمان است.
تامین برق ساختمان با استفاده از انرژی خورشیدی
از پنل‌های خورشیدی برای تامین روشنایی برق ساختمان استفاده می‌شود. پس از تبدیل انرژی که از خورشید ساطع می‌شود به انرژی الکتریکی، جریان برق با استفاده از اینوتر به برق AC تبدیل می‌شود. برق تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی با استفاده از وسایل ایمنی و ترانسفر سوئیچ‌ها می‌تواند نور ساختمان را تامین کند.
جمع بندی
- استفاده از انرژی خورشید یکی از روش‌های مناسب برای تامین انرژی مورد نیاز ساختمان است.
- معماری خورشیدی بر مبنای استفاده از انرژی خورشید پدید آمده است.
- پنل‌های خورشیدی ساختمان علاوه‌بر تامین انرژی، جلوه زیبایی به ساختمان می‌دهند.
- پنل‌های خورشیدی به دو روش در ساختمان به کار برده می‌شود.
برچسب‌های این مطلب :
گالری تصاویر :
