خورشید عامل و منشأ انرژی های گوناگونی است که در طبیعت موجود است از جمله: سوخت های فسیلی که در اعمـاق زمین ذخیره شده اند، انرژی آبشار ها و باد، رشد گیاهان که بیشتر حیوانات و انسان ها برای بقای خود از آن ها استفاده می کنند، مواد آلی که قابل تبدیل به انرژی حرارتی و مکانیکی هستند، امواج دریاها، قدرت جزر و مد که بر اساس جاذبه و حرکت زمین به دور خورشید و ماه حاصل می شود، این ها همه نمادهایی از انرژی خورشید هستند.

   وابستگی شدید جوامع صنعتی به منابع انرژی به خصوص سوخت های نفتی و بکارگیری و مصرف بـی رویـه آنهـا، منـابع عظیمی را که در قرون متمادی درلایه های زیرین زمین تشکیل شده است تخلیه می کند. با توجه بـه ایـن کـه منـابع انـرژی زیرزمینی با سرعت فوق العاده ای مصرف می شوند و در آینده ای نه چندان دور چیزی از آن ها باقی نخواهد مانـد، نـسل فعلـی وظیفه دارد به آن دسته از منابع انرژی که دارای عمر و توان زیادی هستند روی آورده و دانش خود را برای بهره برداری از آن ها گسترش دهد.

   خورشید یکی از دو منبع مهم انرژی است که باید به آن روی آورد زیرا به فناوری های پیشرفته و پرهزینه نیاز نداشـته و می تواند به عنوان یک منبع مفید و تأمین کننده انرژی در اکثر نقاط جهان به کار گرفته شود. به علاوه استفاده از آن بر خلاف انرژی هسته ای، خطر و اثرات نامطلوبی ازخود باقی نمی گذارد و برای کشور های که منابع انرژی زیـر زمینـی ندارنـد، مناسـب ترین راه برای دستیابی به نیرو و رشد و توسعه اقتصاد می باشد.

نور خورشید

   علی رغم استفاده از نور خورشید در جاهای مختلف، شاید نسبت به سایر مزایایی که از خورشید گرفته می شود کمتر بـه استفاده از نور خورشید اشاره شده است. در این زمینه می توان به تابش نور خورشید به داخل ساختمان ها، زیرزمین ها و کـلا جاهایی که بدلیل موقعیت محل، تابش مستقیم نور خورشید امکان پذیر نمی باشد اشاره نمود.

   در سوابق استفاده از نور خورشید برای روشنایی برای مکان های تاریک یا کم نـور روشـهای مختلفـی وجـود دارد. در ایـن خصوص از فن آوری های مختلفی برای تابش و به نوعی انتفال نور استفاده می شود. از جمله این می توان بـه مـوارد زیـر اشـاره نمود:

• استفاده از فیبر های نوری برای انتقال نور به داخل ساختمان ها
• استفاده از تیوب های انتقال نور
• استفاده از انواع آیینه ها با ترکیبات مختلف برای انتقال نور

تابش نور خورشید به داخل ساختمان

   نیاز انسان به نور طبیعی همواره مورد تاکید قرار گرفته است. نور و روشنایی اثرات مثبت روحی و روانی بر روی افـراد دارد و از نظر پزشکی تاکید شده است که حتی الامکان محیط کار و زندگی به گونه ای انتخاب شود که بتوانیم از نور طبیعـی و تابش آفتاب استفاده نماییم. طبق تحقیقات انجام گرفته استفاده از نور طبیعی در محیط های کاری باعـث افـزایش رانـدمان کارمندان و کارگران می شود. لیکن همانگونه که عنوان گردید حرکت خورشید و زمین و زوایای تابش به گونه ای مـی باشـد، که نمی توان از نور طبیعی در تمام نقاط ساختمان و کارگاه ها استفاده نمود. این موضوع بویژه برای مجتمع های مـسکونی و شرایط ساخت و ساز که محدودیت های خاص خود را دارد بیشتر نمود پیدا می کند. لذا با توجه به این شرایط وجود یک سامانه ای که بتواند محل هایی را که با کمبود نور و عدم تابش آفتاب مواجه هستند آفتاب گیر نماید احساس می شود. شاید بتوان لزوم چنین نیازی را به مزایایی که می توان از این سامانه به دست آورد احـساس نمود. مزایایی همچون:

• تابش آفتاب و افزایش لوکس نور به اتاق ها و محل های مورد نظر
• بهبود اثرات روانی بدلیل تابش آفتاب و نور به محل سکونت و کار
• کاهش هزینه های مصرف برق بدلیل تابش آفتاب به داخل محل مورد نظر
• اثرات مثبت سلامتی و بهداشتی بدلیل تابش آفتاب
• تابش آفتاب و نور خورشید به واحد های شمالی ساختمان (ساختمان های درب به ساخت)
• تابش آفتاب و نور خورشید به نورگیر های ساختمان در هر کجای ساختمان بویژه برای ساختمان های درب بـه حیاط
• تابش آفتاب به زیر زمین ها و طبقات منهای شصت
• تابش آفتاب و نور خورشید به دستگاه های راه پله که در وسط ساختمان قرار دارند
• تابش آفتاب و نور خورشید به راهروها، کوچه ها، انبار ها و هر مکـانی کـه نیـاز بـه اسـتفاده از آفتـاب و نـور خورشید دارد
• افزایش قدرت مانور مهندس معمار دراستفاده از آفتاب در زمان طراحی ساختمان

طرز کار

   نحوه کار آفتاب گردان به این صورت می باشد که با تابش خورشید، آفتاب گردان موقعیت خود را با زاویه تابش آن تنظیم کرده و آفتاب را به آیینه ثابت دیگری که بالای نور گیر، دستگاه پله یا محل مورد نظر نصب شده است منتقـل مـی کنـد از آنجا خورشید به داخل محل مورد نظر انتقال می یابد. با تغییر زاویه تابش خورشید آفتاب گـردان بـصورت خودکـار موقعیـت جدید را تشخیص داده و خود را مجددا با زاویه تابش خورشید تنظیم می کند. سیستم آفتاب گردان به گونه ای طراحی شـده که در تمام فصول سال از طلوع تا غروب خورشید، آفتاب را به مکان تنظیم شده می تاباند.

   همانگونه که بیان گردید ارتفاع خورشید و سمت تابش خورشید در طول یک روز از طلوع تا غـروب خورشـید بـرای یـک محل و همچنین در فصول و در عرض های جغرافیایی مختلف، متفاوت می باشد. از طرف دیگر محـل هـایی کـه قـرار اسـت آفتاب گردان نصب شود لزوما به موازات خط افق قرار ندارند و با زوایای مختلف نسبت به ایـن خـط بنـا شـده انـد .بنـابر ایـن سیستم ردیاب خورشید باید به گونه ای طراحی شود که بتواند در تمام شرایط به صورت هوشمند خـود را بـا خورشـید تطبیـق دهد. وظیفه ردیابی خورشید را مجموعه مدار های الکترونیکی و موتورها به عهده دارند.

حالت های مختلف نصب

   آفتاب گردان را می توان با توجه به نوع کاربری مورد نیاز در مکان های مختلف نصب نمود. در تصاویر زیر چند حالت نصب و کاربری آن نشان داده شده است.