ساختمان سازی با سیستم های فعال و غیرفعال خورشیدی

این روزها نام انرژی نو یا انرژی تجدیدپذیر را به وفور می شنوید و تا حدودی با آن آشنایی دارید. با گسترش جمعیت و مصرف بی رویه سوخت های فسیلی بشر ناگزیر به استفاده از انرژی نو می باشد زیرا با وضعیت کنونی نسل های آینده سهمی از انرژی های تجدیدناپذیر که مدام در حال استفاده هستند نخواهند برد. افزایش قیمت سوخت های فسیلی و تأثیر آن ها بر محیط زیست نیز از دیگر عواملی است که بشر را به سمت انرژی های حاصل از آب، باد، خورشید و زمین گرمایی سوق داده است.

انرژی های تجدیدپذیر از قابلیت بازگشت مجدد برخوردار هستند و هیچ نوع آلودگی در محیط زیست ایجاد نمی کنند. تقاضای روز افزون انرژی و مشکلات ناشی از مصرف سوخت های فسیلی، کاربرد انرژی های برگشت پذیر را ضروری تر کرده و پیشرفت تکنولوژی روش های استفاده از انرژی خورشیدی و باد را در اختیار بشر گذاشته است. این انرژی ها که انرژی پاک یا انرژی سبز نامیده می شوند میراث ارزشمندی برای نسل های بعدی خواهند بود. انرژی خورشیدی در بین تمام انرژی های نو از جایگاه بالاتری برخوردار است زیرا بسیار گسترده و فراگیر بوده و بدون هیچ هزینه ای در اختیار مردم قرار می گیرد.

به منظور بهره برداری از نور خورشید و گرمای آن باید از پنل های خورشیدی استفاده کرد. این پنل ها انرژی تابشی را به انرژی الکتریسیته تبدیل می کنند و با توجه به نیاز با توان ها و ابعاد مختلف ساخته می شوند. از جمله تجهیزاتی که می توان به کمک آن ها از انرژی خورشیدی بهره برد می توان آب شیرین کن خورشیدی، آبگرمکن خورشیدی، خشک کن محصولات کشاورزی و دستگاه های تولید سرما و گرما را نام برد.

انسان ها برای تامین آسایش و داشتن یک زندگی ایده آل در محل سکونت خود نیازمند تامین انرژی هستند. از این رو با اجرای اصول معماری پایدار نه تنها می توان از نور خورشید استفاده بهینه نمود بلکه فضایی راحت تر و با آرامش بیشتر برای افراد فراهم می گردد. ساختمان ها به دو روش فعال و غیر فعال انرژی خوشیدی را دریافت می کنند که در ذیل به توضیح آن ها می پردازیم.

معماری با سیستم غیر فعال خورشیدی
با استفاده از این سیستم نه تنها هزینه های مربوط به تامین گرمایش و سرمایش در خانه کاهش پیدا می کنند بلکه حسی از آرامش، پایداری و هماهنگی با محیط زیست نیز به ساکنین منتقل می شود. سیستم غیر فعال خورشیدی ساختمان را تا پایان عمر با محیط تطبیق می دهد و با استفاده بهینه از انرژی تابشی رفاه را به ارمغان می آورد. اصولاً دریافت انرژی خورشیدی با این سیستم به صورت مستقیم، غیر مستقیم و ایزوله شده صورت می گیرد. دریافت مستقیم همان تابش مستقیم نور خورشید و نفوذ آن به فضاهای داخلی است اما دریافت غیر مستقیم با استفاده از مصالح ذخیره حرارتی صورت می گیرد. در این روش نور خورشید از طریق مصالح جمع آوری، ذخیره و به واسطه هدایت یا همرفت پخش و منتقل می شود. در سیستم های دریافت ایزوله نیز انرژی ناشی از طریق تابش در محفظه ای که به فضاهای باز یا بسته راه دارند اندوخته می شود.

معماری با سیستم فعال خورشیدی
سیستم های فعال خورشیدی متشکل از کلکتورهای انرژی خورشیدی هستند که به میزان قابل توجه منجر به صرفه جویی در مصرف انرژی خواهند شد. از جمله این سیستم ها می توان به آبگرمکن خورشیدی و سیستم برق فتوولتائیک اشاره نمود. آبگرمکن خورشیدی با جذب انرژی خورشید آب گرم مورد نیاز ساکنین را فراهم می کند. در این آبگرمکن ها انتقال انرژی حرارتی توسط مبدل های حرارتی از یک سیال به سیالی دیگر صورت می پذیرد. این تجهیزات با توجه به تعداد ساکنین با کیفیت و راندمان بالا ساخته می شوند و نیاز آن ها را رفع می کنند. لازم به ذکر است که در آن ها از دو نوع سیستم گرمایشی طبق هوا و سیال استفاده می شود و کلکتورها وظیفه ذخیره سازی انرژی گرمایشی را به عهده دارند. در سیستم هوایی، گرما از طریق هوای درون کلکتورها منتقل می شود اما در سیستم سیال، یک سیال ضد یخ درون کلکتورها جریان دارد.

سیستم برق فتوولتائیک نیز برای ظرفیت های مختلف راه اندازی می شود. هنگامی که این سیستم با تأسیسات و معماری ساختمان تلفیق پیدا می کند، تجهیزات اصلی باقی مانده و تجهیزات دیگر با وسایل مشابه ادغام می گردند. از این رو با ایجاد شرایط بهبنه و اقتصادی می توان از این سیستم به بهترین شکل برای تامین انرژی استفاده نمود. سیستم گرمایش از کف از جمله موارد استفاده از انرژی خورشیدی برای تامین گرمایش ساختمان است. از این رو به جای مصرف سوخت های فسیلی از پنل های خورشیدی استفاده می شود و به میزان قابل توجه از میزان آلودگی های ناشی از احتراق سوخت کاسته می گردد.