چرا انرژی خورشیدی مهم است؟

   انرژی خورشیدی از دو نظر مورد توجه کشورهاست. نخست آنکه خورشید، منبع رایگان انرژی است و در ایران طبق نقشه تابش خورشیدی، حدود 2000 کیلووات بر مترمربع تابش سالانه داریم که از میانگین جهانی بالاتر است؛ بنابراین اگر زیر ساخت های این فناوری فراهم باشد، استفاده از برق خورشیدی بسیار به صرفه خواهد بود و نوسان بازار یا عوامل سیاسی و بین المللی در تأمین آن دخالتی نخواهد داشت. دوم آنکه برق تولید شده از نور خورشید، یکی از پاک ترین انواع انرژی ها شمرده می شود و برق نیروگاه های خورشیدی از این لحاظ به هیچ وجه، قابل مقایسه با برق نیروگاه های گازی نیست.

   این دورنما سبب شده تا در گوشه و کنار جهان بار دیگر امکان استفاده از انرژی خورشیدی و به کارگیری آن در گرمایش و سرمایش منازل مسکونی مورد توجه قرار گیرد و توجه ما را به این نعمت خدادادی که قابلیت پاک، دردسترس و رایگان بودن را دارد معطوف کند. واقع شدن ایران بر روی کمربند خورشیدی باعث شده 90 درصد وسعت کشور از این تابش ها بهره مند باشد و در بیشتر مناطق کشور بیش از 70 درصد قابلیت استحصال انرژی خورشیدی وجود داشته باشد. این تابش ها بطور متوسط به 5 کیلووات ساعت بر مترمربع در روز می رسد. شرق کشور هم قطب انرژی خورشیدی شناخته شده است. هم اکنون در کشور ما صفحات خورشیدی یا همان پنل های فتوولتائیک در روستاهای دورافتاده و مناطق سخت گذر که امکان برق رسانی از طریق شبکه سراسری اقتصادی نیست، استفاده می شود. در منازل مسکونی شهرها نیز امکان استفاده از این نیروگاه های کوچک به ظرفیت یک تا 12 کیلووات ساعت وجود دارد که باید در پشت بام یا حیاط حانه نصب شود. برق تولیدی از این صفحات خورشیدی به شبکه برق منزل متصل می شود و بخشی از برق مورد نیاز خانواده شهری از نیروگاه کوچک خورشیدی تأمین خواهد شد و به همان اندازه از شبکه برق سراسری خود کفا می شود.

   صرفه جویی در مصرف انرژی، حفظ محیط زیست و کاهش انتشار کربن، استفاده از سرمایه های کوچک، دفاع غیرعامل برای مناطق مسکونی در زمان حوادث مانند زلزله، سیل و فروش مازاد مصرف به شبکه سراسری از مزیت های استفاده از پنل های خورشیدی است.

 

کاربردهای انرژی خورشیدی در ساختمان ها

- تأمین آب گرم مصرفی: در دستگاه های فعال خورشیدی آب گرم مصرفی عمدتاً به وسیله آب گرمکن های خورشیدی با استفاده از کلکتورهای تخت تأمین می شود.

- تأمین گرمای مورد نیاز: تأمین درصدی از گرمای مورد نیاز ساختمان ها معمولاً به یکی از روش های ذیل و یا ترکیبی از آن ها صورت می گیرد: دیوارترومب، گلخانه، استخرهای خورشیدی ...

- تأمین سرمای مورد نیاز: سرمازایی به وسیله انرژی خورشیدی به روش های مختلفی از جمله دستگاه های جذبی صورت می گیرد. تأمین بار برودتی مورد نیاز ساختمان ها در دوره گرما توسط دستگاه های جذبی به گونه ای است که گرمای مود نیاز ژنراتور چیلرهای جذبی توسط دستگاه های خورشیدی از قبیل کلکتورهای تخت با بازدهی بالا و ... تأمین می شود.

- تأمین روشنایی: روشنایی ساختمان ها می تواند با استفاده از سلول های فتوولتائیک تأمین شود. یعنی با محاسبه انرژی مورد نیاز برای روشنایی ساختمان تعداد پانل های فتوولتائیک (هر پانل از سری، موازی قرار گرفتن چند سلول تشکیل شده است) و ظرفیت باطری ذخیره مورد نیاز مشخص می شود و در نتیجه با استفاده از پانل های خورشیدی و شارژ رگولاتور (از شارژ و دشارژ بیش از حد باتری جلوگیری می کند) و باتری ذخیره روشنایی مورد نیاز ساختمان تأمین خواهد شد.

   هرچند باید به این نکته توجه داشت در صورتی که بخواهیم استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان ها جهت مصارف فوق معمول شود، این امر بدون توجه به طراحی اقلیمی ساختمان نه تنها به صرفه نیست بلکه هزینه های اضافی نیز در بر خواهد داشت. بنابراین توصیه می شود با تهیه و تدوین ضوابط طراحی الگوی مسکن متناسب با اقلیم هر منطقه، طراحان را وادار به رعایت حداقل استانداردها در این زمینه کنند و در راستای توسعه استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان، سیاست های تشویقی و تنبیهی مدون شود.

اطلاعات تکميلي

  • منبع: ماهنامه تخصصی عصر انرژی
  • حوزه کاربرد: اهمیت انرژی خورشیدی و کاربردهای انرژی خورشیدی