پنل خورشیدی

 سیستم انرژی تجدیدپذیر خورشیدی در صنعت ساخت و ساز

با توجه به این که صنعت ساخت و ساز 40 درصد از تقاضای انرژی اولیه را به خود اختصاص می‌دهد، اجرای دستورالعمل عملکرد انرژی ساختمان‌ها (EPBD)، توسعۀ جایگزین‌های مناسب برای انرژی‌های موجود در ساختمان‌ها را امری ضروری می‌داند.

این دستورالعمل‌ها بر نقش فزایندۀ انرژی‌های تجدیدپذیر که امکان تولید آن‌ها از طریق سیستم‌های حرارتی خورشیدی (STS) و فتوولتائیک‌ها (PV) وجود دارد، تأکید می‌کند. چرا که انرژی تولیدی حاصل از این سیستم‌ها هم به طور مستقیم در سیستم گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها قابل استفاده بوده و هم امکان تأمین برق و آب گرم خانگی را فراهم می‌آورد.

برآورده کردن بارهای الکتریکی و حرارتی ساختمان در درجۀ اول از طریق استفادۀ گسترده از انرژی‌های تجدیدپذیر و به دنبال آن اقدامات استاندارد صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمان، مانند عایق بندی خوب حاصل می‌شود. پانل‌های خورشیدی معمولاً بر روی سقف‌های ساختمان نصب می‌شوند و به راحتی انرژی موجود در نور خورشید را جذب می‌کنند.

در بین منابع انرژی تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی به دلیل فراگیر بودن، فراوانی و پایداری آن، ضروری‌ترین و ارزشمندترین منبع انرژی پایدار است. معمولاً سیستم‌هایی که برای تبدیل انرژی خورشیدی در ساختمان‌ها به کار می‌روند فتوولتائیک‌ها (پانل‌های خورشیدی) و کلکتورهای حرارتی خورشیدی هستند.

پیش از این معمولاً از کلکتورهای حرارتی خورشیدی جهت تأمین انرژی برای یک منبع (شبکۀ) تغذیه، استفاده می‌شد. دلیل این امر آن است که این سیستم برای ذخیرۀ انرژی به باتری نیاز ندارد، امکان تولید برق بیشتر را دارد و درآمد حاصل از فروش برق تولید شدۀ آن رقم چشمگیری می‌باشد. PVها می‌توانند به راحتی برق مورد نیاز یک ساختمان را تأمین کنند.

به همین خاطر، استفاده از پانل‌های خورشیدی در صنعت ساخت و ساز با هدف کاهش آسیب به محیط زیست و مصرف انرژی‌های موجود، بسیار پرطرفدار می‌باشد. از طرفی دیگر، یک سیستم STS نیز می‌تواند انرژی حرارتی را برای ایجاد یک سامانۀ گرمایش و سرمایش و همچنین، تولید آب گرم مورد نیاز یک خانه یا ساختمان، تأمین کند. استفاده از پانل خورشیدی به دلیل اثرات زاویۀ تابش نور بر تولید انرژی، بر اساس عرض جغرافیایی منطقه متفاوت خواهد بود.

طراحی ساختمان بر اساس استفاده از انرژی خورشیدی

بهبود استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی حرارتی خورشیدی در طی چرخۀ عمر ساختمان‌ها، برای ایجاد یک محیط پایدارتر، بسیار حائز اهمیت می‌باشد. به دلیل روند رو به رشد مشکلات مربوط به افزایش گرمایش جهانی، تخریب محیط زیست و کمبود منابع انرژی، کاهش مصرف انرژی و تحقق توسعۀ پایداری ساختمان‌ها، به یک دغدغۀ کلیدی در زمینۀ تحقیقات معماری تبدیل شده است.

امروزه، انرژی خورشیدی به عنوان نوعی انرژی تجدیدپذیر پاک و بدون آلودگی، برتری خود را به طور کامل نشان داده و بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. استفادۀ معقول از انرژی تجدیدپذیر خورشیدی می‌تواند سبب شود تا در به کارگیری انرژی‌های تجدید ناپذیر به طور قابل توجهی صرفه جویی شود. این امر سبب می‌شود تا سرعت افزایش گرمایش آب و هوای جهانی و نیز آلودگی محیط زیست کاهش یابد.

روش LSF به عنوان یک شیوۀ نوین در صنعت ساخت و ساز با تکیه بر رویکرد جهانی پایداری محیط زیست، با استفاده از تولید انرژی به کمک سیستم پانل‌های خورشیدی، ساختمان‌هایی خودکفا به بازار عرضه داشته‌اند. این سیستم ساخت و ساز صنعتی، قابلیت و توان تحمل وزن پانل‌های خورشیدی را بر روی سقف خود داشته و به راحتی می‌تواند به تولید انرژی از طریق آن بپردازد.

نقش انرژی خورشیدی در ساختمان‌های LSF

فلسفۀ سازه‌های ال اس اف از درک این موضوع نشأت می‌گیرد که ساختمان‌های ساخته شده می‌تواند به دو صورت مثبت و منفی بر محیط زیست اثرگذار باشد. سیستم LSF روشی است که سعی در افزایش اثرات مثبت و در عین حال کاهش اثرات منفی بر محیط دارد. این امر شامل کل چرخۀ عمر ساختمان می‌شود.

روند نگران کنندۀ افزایش گرمای جهانی و نیز اثرات منفی صنعت ساخت و ساز بر محیط زیست، عواملی هستند که تمایل به ساخت و سازهای سازگار با محیط زیست و کارآمدتر در مصرف انرژی مانند سیستم LSF را ایجاد کردند. اگرچه تعاریف زیادی در رابطه با ساختمان‌های ال اس اف وجود دارد اما، اصول اساسی مربوط به این سیستم حول برنامه‌ریزی، طراحی، ساخت و بهره‌برداری ساختمان‌ها با در نظر گرفتن مواردی همچون: مصرف آب، مصرف انرژی، انتخاب مصالح، کیفیت محیط داخلی و تأثیر ساختمان بر محیط اطراف آن، انجام می‌گیرد.

ساختمان‌های ال اس اف از شیوه‌های مختلفی برای کاهش و در نهایت حذف تأثیر ساختمان‌ها بر محیط زیست استفاده می‌کنند. یکی از این روش‌ها بر استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی با استفاده از نصب پانل‌های خورشیدی بر روی سقف ساختمان تمرکز دارد.

اهمیت انرژی خورشیدی در ساختمان‌های ال اس اف

با توجه به تمرکز روش ال اس اف بر پایداری ساختمان و مصرف انرژی و نیز افزایش تمایل افراد جهت استفاده از انرژی تجدیدپذیر، جای تعجب نیست که استفاده از سیستم‌های انرژی خورشیدی در سازه‌های LSF امکان‌پذیر است. خورشید منبع نامحدودی است که می‌توان از انرژی آن برای تولید برق، آب گرم و نیز ایجاد سیستم سرمایش و گرمایش در ساختمان بهره برد. ساختمان‌های LSF با استفاده از پانل‌های خورشیدی و جذب انرژی‌های تجدیدپذیر تا حد امکان از این مزیت به طور کامل استفاده می‌کنند.

استفاده از انرژی حاصل از نور خورشید می‌تواند به دو صورت فعال و غیرفعال انجام پذیرد. انرژی خورشیدی غیرفعال به جذب نور روز بر اساس جهت قرارگیری ساختمان، برای تأمین گرما و نور، بدون هیچ فناوری دیگری متکی است. این روش بر پایۀ قرارگیری پنجره‌ها، نورگیرها و سایر موارد این چنینی تأکید دارد. بر اساس قرارگیری پنجره‌ها در جای درست، نور خورشید در طی روز به خوبی وارد محیط شده و اجزای ساختمان آن را ذخیره می‌کنند و سپس به تدریج در طول شب انرژی ذخیره شده آزاد خواهد شد.

این در حالی است که یک سیستم فعال انرژی خورشیدی (پانل‌های خورشیدی)، چه روی پشت بام یا بر روی زمین، نیروی خورشیدی جذب و آن را به برق تبدیل می‌کنند. پانل‌های خورشیدی با تولید انرژی به صورت مستقل سبب می‌شوند تا ساختمان همواره در طول چرخۀ عمر خود یک انرژی پاک و تجدیدپذیر را تأمین نموده و از آن بهره‌مند شود.

مقاوم سازی ساختمان‌های LSF با انرژی خورشیدی

بهره‌وری انرژی و به کارگیری انرژی تجدیدپذیر عوامل کلیدی در کاهش انتشار کربن و نیز اثرات آن در تغییرات آب و هوایی هستند. با توجه به این که تمام جنبه‌های زندگی انسان وابسته به مصرف انرژی بوده و این امر غیرقابل اجتناب می‌باشد، ما قادر نخواهیم بود انتشار کربن را بهبود ببخشیم و به سمت پایداری حرکت کنیم. به همین خاطر بهتر است که ساختمان‌های موجود را با انرژی خورشیدی مقاوم سازی نماییم.

مقاوم سازی ساختمان‌های موجود با انرژی خورشیدی به اندازۀ ساختن و خرید بناهای جدید که به صورت خودکفا در تولید انرژی ساخته شده‌اند، مهم است. صاحبان ساختمان‌هایی که نمی‌خواهند خانۀ جدید بسازند یا به یک محل دیگر نقل مکان کنند، می‌توانند با ایجاد تغیرات در ساختمان فعلی خود، مصرف انرژی را به حداقل برسانند.

روش ال اس اف، این توانایی را دارد که با ایجاد تغییرات در ساختمان‌های موجود، توانایی آن‌ها در تولید انرژی را بهبود بخشد. استفاده از سیستم LSF به شما این امکان را می‌دهد تا ساختمان خود را برای بهبود عملکرد در مصرف انرژی تجهیز نمایید. مرمت و ایجاد تغییر در ساختار ساختمان‌های قدیمی، یکی از مزایای روش ال اس اف می‌باشد. به کمک این روش شما قادر خواهید بود با صرف هزینه و زمان کم‌تر ساختمان خود را جهت بهره‌مندی از سیستم تولید انرژی خورشیدی، آماده نمایید.

در حقیقت، بازسازی یک ساختمان موجود می‌تواند نسبت به ساخت یک خانۀ جدید، با محیط زیست سازگارتر باشد. به این معنا که ساخت یک خانۀ جدید، حتی یک ساختمان با صرف انرژی نزدیک به صفر، نیاز به مصرف انرژی و مواد خواهد داشت. این در حالی است که بازسازی خانه‌ای که از قبل ساخته شده، به دلیل این که برای ساخت آن از قبل انرژی مصرف شده است، هزینۀ کم‌تری برای تجهیز آن به سیستم انرژی خورشیدی نیاز خواهد بود.

برای تجهیز ساختمان به سیستم انرژی خورشیدی چه شرایطی لازم است؟

اگر قصد دارید ساختمان خود را به سیستم انرژی خورشیدی تجهیز کنید، بایستی عوامل زیر را در نظر داشته باشید:

• آیا فضای کافی وجود دارد؟

سیستم‌های انرژی خورشیدی به فضا نیاز دارند. این که ساختمان شما چقدر توان تولید انرژی دارد، به تعداد پانل‌هایی که برای آن نصب می‌کنید، وابسته است. در بیشتر موارد، قرار گرفتن پانل خورشیدی در جهت مناسب برای تولید انرژی خورشیدی نکتۀ کلیدی است. به همین خاطر بهتر است که سقف ساختمان رو به جهت جنوب و یا غرب آن باشد. به خاطر داشته باشید که اوج تولید انرژی زمانی اتفاق می‌افتد که خورشید در بالاترین سطح آسمان قرار دارد.

• چقدر نیرو نیاز دارید؟

هر زمان که تصمیم گرفتید یک سیستم انرژی خورشیدی برای ساختمان خود نصب کنید، باید تعیین نمایید که به چه مقدار برق نیاز دارید. تعیین میزان برق مصرفی، فضای مورد نیاز برای نصب پانل‌های خورشیدی را مشخص می‌کند. اگر سقف خانۀ شما فضای کافی جهت نصب پانل‌ها برای تولید انرژی مورد نیاز را ندارد، می‌توانید از تعداد مشخصی پانل خورشیدی برای تولید بخشی از انرژی مورد نیاز خود استفاده نمایید. هرچند، در مواردی دیده شده است که افراد از زمین‌های موجود و متعلق به ساختمان برای نصب پانل‌های خورشیدی بر روی زمین استفاده نموده و به تولید انرژی پرداخته‌اند.

• سیستم انرژی خورشیدی خود را مقاوم کنید!

نیاز شما به مصرف انرژی ممکن است در طول زمان تغییر کند. به همین خاطر بهتر است که به هنگام تهیه و نصب پانل‌های خورشیدی این موضوع را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، ممکن است در خانه نوجوانی داشته باشید که از وسایل الکترونیکی زیاد استفاده می‌کند. یا این که وسایل و ابزاری در ساختمان داشته باشید که نیاز به مصرف انرژی بیشتری داشته باشد. به همین خاطر، وقتی به مصرف انرژی خود فکر می‌کنید، بایستی همۀ این عوامل را در نظر بگیرید. این امر به شما کمک می‌کند تا در مورد تعداد پانل‌های مورد نیاز انرژی خود تصمیم بگیرید.

ساخت و ساز پایدار با LSF و انرژی خورشیدی؛ گامی بزرگ در نجات سیاره

نجات سیاره برای نسل‌های آینده! بهترین رویکرد برای کاهش انتشار کربن، مقاوم سازی ساختمان‌های موجود از خانه‌های قدیمی گرفته تا ساخت و ساز به روش LSF، با سیستم انرژی خورشیدی می‌باشد. این عمل سه مزیت دارد: کاهش انتشار کربن، کاهش مواد مورد استفاده در صورت امکان و جلوگیری از استفادۀ تهاجمی بیش از حد از منابع زمین.

به کمک ساخت و ساز به روش ال اس اف و نیز استفاده از پانل‌های خورشیدی برای تولید انرژی، ممکن است مدتی طول بکشد اما، ما بتوانیم به عنوان یک کشور پیشرفته در مسیر درستی حرکت کنیم. بنابراین، بهتر است تا هرچه بیشتر با این سیستم آشنا شده و ساختمان‌هایی خودکفا در تولید انرژی را برای آیندگان به جا بگذاریم.