پنل خورشیدی در ساختمان

این مطلب در تاریخ 1402/05/03 بارگذاری شده است.

پدر دنیای امروز با توجه به افزایش جمعیت و افزایش میزان مصرف انرژی، منابع سوخت‌های فسیلی و تجددناپذیر مانند نفت و گاز به مقدار قابل توجهی در حال کاهش هستند. به همین دلیل اغلب کشورها به فکر استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیری هستند که قابلیت جایگزینی داشته باشند. با توجه به میزانی که سوخت‌های فسیلی در حال کم شدن هستند و در مقابل دانش استفاده از انرژی‌های تجدید پذیر بادی و خورشیدی در حال رشد و پیشرفت است، بسیاری از کشورها به دنبال این هستند که از انرژی‌های خورشیدی در ساختمان‌ها و سایر موارد مورد نیاز استفاده کنند.

انرژی خورشیدی یکی از انواع انرژی تجدید پذیری است که علاوه بر سازگاری بالا با محیط زیست، مقرون به صرف بوده و به راحتی در ساختمان‌ها قابل استفاده می‌باشد. در ادامه قصد داریم تا بیشتر به چگونگی استفاده از انرژی‌های خورشیدی در ساختمان‌ها بیشتر بپردازیم.

انرژی خورشیدی جایگزینی فوق العاده برای سوخت‌های فسیلی

همانطور که گفته شد، هزینه تولید برق و انرژی با سوخت‌های فسیلی درحال افزایش و بالا رفتن است، اما از طرفی هزینه استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان‌ها به مرور در حال کاهش و رسیدن به هزینه‌ای معقول می‌باشد. علت این تفاوت قیمت بین انرژی‌های تولید شده توسط منابع تجدید پذیر با منابع سوخت‌های فسیلی، تکنولوژی‌هایی است که در حال حاضر از آن‌ها می‌توان استفاده کرد.

از سوی دیگر هر ساله با توجه به رشد میزان گرمایش زمین، جمعیت علاقمندان و طرفداران انرژی‌های تولید شده بر پایه مناب تجدیدپذیر مانند نور خورشید رو به افزایش است.

در سال 2021 با توجه به نتایجی که از سوی انجمن صنایع انرژی خورشیدی (SEIA) اعلام شد، 46 درصد از کل انرژی‌های تجدیدپذیر از انرژی‌های خورشیدی بدست آمده‌اند. در آمریکا به علت بهبود تکنولوژی‌های مورد استفاده، تولید برق توسط انرژی خورشیدی از 0.1 درصد به 4 درصد رسیده است و رشدی تقریباً 4 برابری داشته است.

آشنایی بیشتر با پنل‌های خورشیدی

پنل‌های خورشیدی یا پنل‌های فتوولتائیک (PV)، پنل‌هایی سیاه رنگ هستند که قابلیت جذب نور و انرژی خورشیدی را دارند. این پنل‌ها بعد از جذب نور، می‌تواند آن را به برق تبدیل کند. هر پنل خورشیدی می‌تواند تا 355 وات انرژی را از نور مستقیم خورشید تولید کند. با کنار هم قرار گرفتن پنل‌های خورشیدی، سیستم‌های فتوولتائیک شکل می‌گیرند و مقدار بسیار زیادی از انرژی تجدید پذیر و قابل استفاده را تولید می‌کنند.

هر سیستم معمولا شامل ده پنل است که از قابلیت تولید جریان مستقیم برق برخوردار هستند. اما از آنجایی که برق مصرفی ساختمان‌ها معمولاً متناوب است، یک تبدیل کننده نیز برای تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب در مسیر این پنل‌های نصب می‌گردد.

بیشتر بخوانید: طراحی تاسیسات ساختمان توسط چه کسی انجام می شود؟

بررسی ساختار پنل‌های خورشیدی

پنل خورشیدی تشکیلات و قطعات گوناگونی دارند که عبارتند از:

• قاب فلزی
• لایه پوششی شیشه‌ای
• لایه‌های سلولی سیلیکونی
• سیم‌کشی برای انتقال جریان الکتریکی از سلول‌های سیلیکونی

سیلیکون دارای خواص رسانا بوده و می‌تواند نور خورشید را تبدیل به انرژی الکتریکی کند. نور خورشید باعث ایجاد تحرک میان سلول‌های سیلیکونی شده و در نهایت موجب تولید جریان الکتریکی می‌شود.

معماری خورشیدی را بیشتر بشناسید:

معماری خورشیدی به منظور معماری در یک ساختمانی می‌باشد که از انرژی‌های خورشیدی در ساختار خود استفاده کرده است. هدف استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان‌ها به منظور بهره بردن از مزیت‌های منحصر به فرد انرژی خورشیدی می‌باشد.

اما تنها پر بحث بودن یک موضوع کافی نبوده و به همین دلیل علم معماری خورشیدی جهت استفاده از این تکنیک منحصر به فرد در معماری ساختمان‌ها، به کم و کاستی‌‍‌های موجود خاتمه داد. امروزه ساختمان‌های مدرن از تکنولوژی معماری خورشیدی استفاده کرده و با داشتن پنل‌های خورشیدی بر روی سقف خود، از نیروی انرژی خورشیدی به خوبی استفاده می‌کنند.

برای مشاوره جهت استفاده از پنل های خورشیدی یا شرکت مهندسین مشاور آسای تماس بگیرید.

هدف اصلی استفاده از معماری خورشیدی چیست؟

هدف اصلی معماری خورشیدی بهبود کفیت زندگی ساکنین و کاهش مصرف انرژی در ساختمان‌ها است. معماری خورشیدی در واقع به موارد زیر می‌پردازد تا بتواند به خوبی از انرژی خورشیدی در ساختمان‌ها استفاده کند:

• چگونگی طراحی ساختمان‌ها به منظور دریافت بیشترین مقدار نور طبیعی و انرژی خورشیدی
• انتخاب مواد باکیفیت و با خصوصیات جذب بیشترین میزان حرارت و گرمای خورشید
• چگونگی قرار گیری پنل‌های خورشیدی برای دریافت بیشترین میزان انرژی
• بررسی مکان قرار گیری تجیهزات خورشیدی در ساختمان

مزایا و فواید استفاده از انرژی خورشیدی

به طور کلی جایگزینی انرژی خورشیدی با انرژی‌هایی مانند سوخت‌های فسیلی، مزایا و فواید بسیار زیادی را با خود به همراه دارد. از جمله موارد قابل توجهی که به دنبال استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان‌ها تجربه خواهیم کرد عبارتند از:

۱- عدم تولید گازهای گلخانه‌ای:

انرژی‌های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی برخلاف سوخت‌های فسیلی، گاز گلخانه‌ای تولید نمی‌کنند و اثر مخربی بر روی زمین ندارند. پس استفاده کردن از انرژی‌هایی مانند انرژی خورشیدی، مفید بوده و آسیبی به زمین نزده و تاثیری بر افزایش میزان گرمایش زمین نخواهد داشت.

۲- کاهش هزینه‌های مصرفی برق:

استفاده از انرژی خورشیدی در کاهش هزینه‌های مصرفی برق تاثیرگذار است. با اینکه هزینه نصب و راه اندازی تجهیزات و اتصالات جذب و تولید انرژی خورشیدی در ابتدا بالا است، اما در بلند مدت در میزان هزینه‌های نهایی تمام شده برق صرفه جویی خواهد شد.

۳- عدم برخورداری از مشکل قطعی برق:

ساختمان‌هایی که بر پایه انرژی الکتریکی باشند، حین قطعی برق به مشکل بر خواهند خورد. اما ساختمان‌هایی که از پنل‌های خورشیدی بهره مند هستند، یک سیستم برای ذخیره سازی انرژی تولید شده دارند. به همین علت اگر برق قطع شود هم ساختمان‌های حاوی معماری خورشیدی، برق خواهند داشت.

۴- عدم نیاز به تعمیرات و نگهداری‌های مداوم:

پنل‌های خورشیدی زحمت نگهداری آن‌چنانی ندارند و فقط هر از چند گاهی نیاز به تمیز کاری خواهند داشت. پنل‌های خورشیدی هیچ قطعه متحرکی ندارند، پس احتمال خراب شدن آن‌ها بسیار کم است. این پنل‌ها از شیشه سکوریت (tempered glass) و آلومینیوم‌هایی تشکیل شده‌اند که زنگ نزن بوده و می‌توانند در مقابل باد، باران، برف و تگرگ مقاومت کنند. سلول‌های خورشیدی نیز طوری طراحی شده‌اند که تا 25 سال یا بیشتر دوام بیاورند.

۵- تولید برق برای ساختمان‌های فاقد شبکه انرژی:

انرژی خورشیدی می‌تواند برای ساختمان‌هایی که به شبکه انرژی دسترسی ندارند برق تولید کند و همچنین می‌تواند در مناطقی که ذخیره آب شرب کم است آب را به خوبی پاکسازی کند. انرژی خورشیدی حتی می‌تواند در ماهواره‌ها به منظور تولید انرژی الکتریکی قابل استفاده باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر درباره استفاده از پنل های خورشیدی در تاسیسات ساختمان با شماره ۰۲۱۸۸۷۷۹۱۹۹ تماس بگیرید.

بیشتر بخوانید: مراحل نظارت تاسیسات مکانیکی ساختمان

معایب استفاده از انرژی خورشیدی

با اینکه نمابع انرژی‌های خورشیدی مزایا و فواید شگفت انگیزی را با خود به همراه دارند، اما می‌توانند معایبی هم داشته باشند که عبارتند از:

۱- وابستگی شدید پنل‌های خورشیدی به نور خورشید:

پنل‌های خورشیدی به شدت به نور خورشید برای تولید برق و انرژی وابسته‌اند. در آب و هوای ابری یا بارانی، بازدهی این سیستم‌ها بسیار کاهش پیدا می‌کند. علاوه بر این، باید در نظر داشته باشید که نمی‌توان در طول شب انرژی خورشیدی تولید کرد.

۲- کمبود ظرفیت برای نصب پنل‌های خورشیدی:

برای تولید برق بیشتر با انرژی خورشیدی، به جذب نور بیشتر و درنتیجه تعداد پنل‌های بیشتر نیاز است. برخی پشت بام‌ها ظرفیت نصب پنل‌های مورد نیاز را ندارند. البته اگر که حیاط ساختمان شما فضای مناسبی داشته باشد، می‌توانید پنل‌های خورشیدی را در حیاط نصب کنید.

۳- هزینه زیاد باتری‌های مناسب برای تولید انرژی خورشیدی:

با اینکه تولید انرژی خورشیدی و نگهداری آن‌ها توسط باتری‌های شارژی 24 ساعته بسیار مناسب و کم هزینه‌تر از تولید انرژی با سایر روش‌هاست، اما هزینه خرید و نگهداری از این باتری‌ها به مقدار قابل توجهی بالا است.

برای همین توصیه می‌شود تا در طول روز از انرژی خورشیدی در ساختمان استفاده کنید. در مقابل در طول شب برای کاهش میزان استفاده از توان باتری‌های شارژی پنل خورشیدی، از همان انرژی برقی عادی موجود در ساختمان‌ها استفاده کنید.