ساختمان مناسب ، گرمای خورشید و بی نیازی از سوخت فسیلی

نگاهی به طرحهای استفاده از انرژی خورشیدی

کد خبر: ۴۱۰۸

آقای دکتر مطالعه در معماری سنتی و بومی ایران گواه آن است که همه عناصر اربعه فلسفی و آیین یعنی هوا، آب ، خاک و خورشید دارای کاربرد عالی زیست محیطی در مدنیت و معماری ایران قدیم بوده اند؛ حال نمونه هایی از سیستم هایی که از انرژی های تجدیدپذیر بهره می گرفتند و هم اکنون نیز قابل بهره برداری هستند، ارائه کنید.تجربه معماری بومی و سنتی ایران که به نحو روشنی ، نمونه های برجسته ای از به کارگیری روش غیرفعال یا ایستا )استفاده از انرژی خورشید( راارائه داده است ، می تواند با توجه به استمرار فرهنگی این سرزمین در بسیاری حالات در ساختمان های مدرن مورد بهره برداری قرار گیرد.برای نمونه بادگیرها وسیله تهویه مناسبی برای خانه ها در دل کویر )همچون شهر یزد( به شمار می روند؛ به طوری که جریان هوای مطبوع را در اتاقها، تالار و زیرزمین ایجاد می کند. در مسیر بعضی بادگیرها که به سرداب راه می یابند، تاقچه یا گنجه ای با در چوبی دردل دیوار تعبیه می کنند. در زمستان در گنجه را می بندند تا ارتباط فضای درون و بیرون اتاق را قطع کنند.این گنجه ها در اتاق ، کار یخچال امروزی را انجام می دهند؛ به طوری که ، گوشت ، ماست ، پنیر و خوراک شب مانده را در آن می گذارند و در آن را می بندند تا مواد خوراکی از هوای گرم فضای درون و دسترسی حیوانات خانگی به دور باشد.بلندترین و زیباترین نمونه این بادگیرها در کشور ما در دولت آباد یزد قرار دارد که بلندی آن 33 متر و80 سانتی متر بوده و تاریخ آن به زمانکریم خان زند بر می1 گردد.همان گونه که اشاره کردید، استفاده صحیح از باد و به عبارتی ، حرکت هوا، ساده ترین و عمده ترین نوع کاربرد انرژی های بی زیان در معماری سنتی هستند، حال شما به کاربری انرژی خورشیدی و نیز بهره گیری از حرارت خورشید اشاره کنید.در حال حاضر استفاده از انرژی خورشید پیشرفت شایان توجهی کرده است . در این زمینه ، باتری خورشیدی کریستال سیلیکون را می توان نام برد که تقریبا48 سال پیش کشف شد. با وجود این که همواره راندمان آن رو به افزایش و قیمت آن رو به کاهش بوده ، اما دارای محدودیت هایی نیز است . پس از آن باتری مدل آمورفوس کشف شد؛ گرچه این باتری از راندمان کمتری نسبت به سیلیکون برخوردار است ، اما از نظر قیمت پایین تر و با صرفه تر بوده و به اندازه کافی میتوان از آن انتظار بهره برداری داشت.استفاده از حرارت خورشید نیز عمر طولانی دارد و گرچه با شتاب پیشرفت نکرده است ، اما در کشاورزی و بناهای خورشیدی غیرفعال با استفاده از دیوار ترمپ )دیواری از جنس بتن که حرارت خورشید را جذب و از طریق روش کنواکسیون آن را پس می دهد، گلخانه خورشیدی مواد شیمیایی که در دمای پایین و متوسط، دمایش تغییر نمی کند و فقط حرارت خورشید را در خود ذخیره می کند(، آب ، صخره ، خازن حرارتی و غیره به طور چشمگیری عملی شده است.از دید مصرف حرارت خورشیدی ، بنای خورشیدی غیرفعال بر بنای خورشیدی فعال که از قدرت مکانیک دستگاه ها بهره برداری می کند، از پیشرفت بیشتری برخوردار است . در دنیا موضوع تحقیقات بر روی حوض خورشیدی ، کلکتور سهموی خطی ، هلیوستات برای تامین برق با استفاده از حرارت خورشیدی پیگیری میشود.تولید و تامین آبگرم مصرفی ساختمان از طریق حرارت خورشیدی نیز عملی شده است . مردم در ساخت خانه های خود در کشورهایی از قبیل نیومکزیکوی امریکا، کشورهای منطقه کوههای آلپ و یا در روم و مصر همواره مسیر حرکت خورشید را مدنظر داشته اند. تجارب در استفاده از مصالح ساختمانی و خصوصیات آنها برای حفاظت از گرمای شدید و یخبندان و نیز هوای باد و بارانی نسل به نسل انتقال یافته است.می دانیم که با استخراج منابع انرژی فسیلی و استفاده از آنها در تهیه آبگرم و گرمای مورد نیاز اماکن مسکونی نیاز به ساخت خانه های مشرف به سمت خورشید کمتر احساس می شود؛ در واقع مردم توانسته اند با اتکا به فناوری های جدید نیازهای گرمایشی و سرمایشی و نیز تامین روشنایی مورد نیاز خود را مرتفع کنند. با این تفاسیر استفاده از انرژی خورشیدی و ساخت خانه ها و شهرکهای خورشیدی چه مزیتهایی میتواند داشته باشد؛صرف نظر از موارد اقتصادی ، با انرژی خورشیدی می توان مصرف آبگرم ، گرمایش و سرمایش ، برق ، آشپزی و حتی ایاب و ذهاب با استفاده از اتومبیل برقی در شهرک را از طریق انرژی خورشیدی تامین کرد که در مصرف سوختهای فسیلی صرفه جویی می شود و محیط زیست نیز سالم و پاک میماند.در خانه های خورشیدی که با پنجره های عایق حرارتی به سمت تابش خورشید ساخته می شوند، در زمستان که مسیر حرکت خورشید بالاتر است ، بالکن و شیروانی به عنوان سایه بان عمل می کنند. در این خانه خورشیدی فضاهای نشیمن در جنوب و آشپزخانه و اتاقهای دیگر در طرف شمال قرار می گیرند که بدین ترتیب از اتلاف انرژی نیز جلوگیری می شود. دیواره شمالی کاملا عایق بوده و از نفوذ باد جلوگیری می کند، با وجود این ، در خانه تعویض هوا بخوبی انجام می شود. تهویه هوای خانه از طریق هواکش انجام شده و هوای گرم مصرف شده در یک محفظه تعویض گرما، حرارتش را با جریان هوای تمیز ورودی مبادله میکند.به دلایلی که ذکر شد، خانه های مذکور تنها چند هفته در سال نیاز به گرمایش داشته و حدود یک هفتم انرژی گرمایشی خانه های کم مصرف را دارند.با توجه به هزینه بودن سیستم های آبگرمکن خورشیدی ، دوره بازگشت سرمایه و طول عمر سیستم برای جایگزینی مناسب با سیستم های فسیلی موجود چقدر تعیین می شود و به طور کلی هزینه استفاده از این آبگرمکن ها چه میزان تخمین زده میشود؛در سیستم های آبگرمکن خورشیدی با صرف سرمایه اولیه برای حدودهفت سال قابل استهلاک و با طول عمر حدودبیست و پنج سال می تواند در صرفه جویی و ذخیره انرژی نقش بسیار مهمی را ایفا کند. هم اکنون معاونت انرژی وزارت نیرو برای سیستم آبگرمکن خورشیدی خانوارهای چهار یا پنج نفری که به قیمت 300000/4 ریال است ،هفتاد درصد یارانه پرداخت می کند و از آنجایی که دمای لازم برای آبگرم حمام چهل و پنج درجه سانتیگراد است ، مقدار حرارت لازم از رابطه )مقدار حرارت مورد نیاز = اختلاف دما مقدار آب ( برای دویست لیتر آب پنج درجه سانتیگراد در زمستان را به 45 درجه سانتیگراد افزایش دهیم ، معادل هشت هزار کیلو کالری خواهد بود که از طریق انرژی خورشیدی قابل تامین است و علاوه بر صرفه جویی سوخت، هزینه ای نیز برای مصرف آبگرم در بر نخواهد داشت.آیا سیستم های خورشیدی به منظور تامین نیاز انرژی مصرف کنندگان در فصول مختلف سال ، توانایی لازم را دارند؛البته ، گرچه پرسش شما با توجه به راندمان سیستم ها قابل پاسخگویی است ، بدین معنا که با ترکیب دو سیستم متعارف و خورشیدی ، می توان حداکثر بهره برداری را از انرژی خورشیدی کرد.به علاوه ما ملزم به تعیین نوع سیستم خورشیدی نیز هستیم ؛ همان طور که گفته شد، در سیستم آبگرمکن خورشیدی برای تامین هر لیتر آبگرم در دمای چهل وپنج درجه سانتیگراد با در نظر گرفتن آب ورودی پنج درجه سانتیگراد به چهل کیلو کالری انرژی خورشیدی نیازمندیم به همین ترتیب در سایر سیستم های خورشیدی نیز میزان انرژی مورد نیاز سیستم برحسب میزان تولید انرژی مورد نیاز قابل محاسبه است.با توجه به این که انرژی خورشیدی در هر نقطه از کشورمان قابل دسترسی و استفاده است ، چه توصیه ای برای توسعه بهره مندی از این انرژی حتی در سطح روستاها و مناطق محروم کشور دارید؛دولت نه تنها باید از طریق سیاستگذاری های لازم یعنی توسعه به کارگیری این سیستم ها در مناطق گوناگون کشور، بلکه با تخصیص یارانه به تولیدکنندگان و مصرف کنندگان سیستم های خورشیدی به این امر کمک کند. به علاوه توصیه می شود طرح تحقیقات و فناوری و طرح توسعه کاربرد انرژی های نو در درازمدت برنامه ریزی و اجرا شود.ایجاد فرهنگ استفاده از این گونه سیستم ها در مناطق محروم ، یکی دیگر از فعالیت دولت است و طرحهایی که برای این مناطق پیشنهاد می شود، باید مطابق با پتانسیل منطقه ، قابل راه اندازی و تعمیر توسط افراد بومی و غیر متخصص باشد.