پنل های خورشیدی و کاربرد آنها در استفاده برای ساختمان

در دنیای پر هیاهوی امروزی به علت افزایش جمعیت، منابع انرژی های فسیلی به شدت رو به کاهش هستند، از این رو بشر به دنبال راهکارهای جایگزین نمودن انرژی های تجدیدپذیر به جای سوخت های فسیلی می باشد. با گسترش علم و تکنولوژی پنل های خورشیدی به عرصه حضور راه یافتند و به عنوان یک فناوری در تولید انرژی برای ساختمان به کار گرفته شدند. پنل ها یا صفحات خورشیدی که امروزه بر روی اکثر ساختمان ها دیده می شوند از سلول های خورشیدی کنار هم قرار گرفته شده تشکیل شده اند. سلول خورشیدی وسیله ای برای تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسته است که از ورق های نیمه هادی ساخته می شود. استفاده از پانل های خورشیدی یکی از جدیدترین نوآوری ها در جهت بهینه سازی مصرف انرژی در ساختمان های سبز و روشی مناسب برای نگهداری و استفاده پایدار از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی است. سیستم های خورشیدی روشی بسیار منطقی برای سرمایه گذاری و کاهش هزینه های ساختمان و تامین سلامت انسان بوده و منجر به حفظ منابع طبیعی برای نسل های آینده می شوند.

انرژی خورشیدی یکی از منابع رایگان تامین انرژی پاک بدون هیچ آسیب زیست محیطی است که امروزه به دلیل بحران انرژی و به حدالقل رساندن آلودگی ها مورد استفاده قرار می گیرد. امروزه به علت عدم استفاده از مصالح مرغوب و عایق بندی مناسب در ساختمان سازی میزان مصرف انرژی و هدررفت آن در ساختمان بسیار بالا رفته است. هزینه سوخت های فسیلی و سایر انرژی ها بسیار بالاست و ساکنین 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.

نحوه عملکرد سلول های خورشیدی
از سلول های خورشیدی با استفاده از روش جذب ترمیک و روش فتوولتاییک می توان انرژی مورد نیاز ساختمان را فراهم نمود. در روش جذب ترمیک تامین گرمایش و آب گرم مصرفی ساختمان از طریق دریافت، ذخیره، توزیع و تبدیل انرژی به حرارت استفاده می شود. در این روش بیشترین میزان دریافت انرژی خورشیدی به واسطه انعکاس نور از سطوح سلول های خورشیدی است اما در روش فتوولتاییک انرژی خورشیدی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود و برق مورد نیاز برای سیستم گرمایشی، سرمایشی و دستگاه های الکتریکی تامین می گردد.

کاربرد پنل های خورشیدی

• گرم کردن خانه

یکی از موارد استفاده از سلول های خورشیدی تامین آب گرم برای سیستم های گرمایشی در ساختمان است. لوله های آبی که بر روی سقف نصب شده اند آب را پس از گرم کردن به داخل ساختمان پمپاژ می کنند.

تامین انرژی برق برای ساختمان
هر ساختمان برای گردش آب به یک پمپ نیاز دارد. این پمپ را می توان به برق خانه متصل نمود اما استفاده از انرژی خورشیدی برای راه اندازی آن بسیار مقرون بصرفه تر است. انرژی برقی که توسط سلول های خورشیدی تامین می شود می تواند یک پمپ را برای به جریان انداختن آب در ساختمان به کار بیندازد.

علاوه بر آن با استفاده از پانل های خورشیدی می توان برق روشنایی ساختمان را فراهم نمود. پس از آنکه انرژی خورشیدی تبدیل به انرژی برق شد، این جریان برق با استفاده از اینورتر به برق AC تبدیل می شود. انرژی برق تولید شده توسط پانل های خورشیدی با استفاده از وسایل ایمنی و ترانسفر سوئیچ ها قادر به روشن نمودن ساختمان می باشد.

گرم کردن آب استخر
استخر از جمله تفریحات بسیار عالی به شمار می آید که آب گرم آن در روزهای زمستانی شما را به وجد می آورد و حسی آرامش بخش به شما منتقل می کند. با استفاده از روکش خورشیدی به آسانی می توان آب استخر را گرم نمود و از حضور در آن لذت برد. سیستم گرمایش آب گرم از صفحات گرمایشی که بر روی پشت بام نصب شده تشکیل شده و پس از جذب گرمای خورشید آن را به سمت استخر هدایت می کند.

تامین آب گرم مصرفی
به جای استفاده از آب گرمکن های گازی یا برقی می توان از انرژی خورشیدی برای گرم کردن آب ساختمان استفاده نمود. استفاده از پانل های خورشیدی مقرون بصرفه ترین روش برای تامین آب گرم است و نقش موثری در کاهش مصرف انرژی گاز و برق ایفا می کند.

سیستم های تهویه مطبوع
با استفاده از فن ها و سیستم های تهویه خورشیدی می توان به میزان قابل توجه مصرف انرژی را بهینه سازی نمود و هزینه های جاری را کاهش داد. دستگاه های تهویه نظیر فن سرویس بهداشتی، آشپزخانه، حمام و دستگاه های تهویه مطبوع که در طول روز کار می کنند مصرف انرژی بالایی دارند، از این رو به منظور کاهش هزینه قبوض و استفاده از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی از پانل های خورشیدی برای تامین انرژی مورد نیاز سیستم های تهویه استفاده می گردد.

تامین روشنایی فضای باز
با استفاده از صفحات خورشیدی می توان در طول روز باتری ها را شارژ نمود و در شب برای روشن کردن لامپ هایی که در محوطه ساختمان و باغچه ها تعبیه شده اند استفاده کرد. با استفاده از این روش مسیر تردد در شب روشن می شود و ساکنین دچار سردرگمی نخواهند شد.

خشک کن خورشیدی
در خشک کن های خورشیدی با استفاده از انرژی خورشیدی به راحتی می توان فرآیند خشک کردن مواد غذایی و البسه را انجام داد.

آب شیرین کن خورشیدی
وقتی آب شور توسط حرارت کم خورشید تبخیر شود املاح باقی می ماند و با استفاده از روش های شیرین سازی آب می توان آب تبخیر شده را مجدداً استفاده نمود. از این روش می توان در مناطقی که آب آنها شور بوده و دسترسی به آب شیرین ندارند استفاده کرد.