انرژی خورشیدی در ساختمان
انرژی خورشیدی در ساختمان به عنوان یک «انرژی سبز» در چند دهه اخیر محبوبیت شگفت انگیزی به دست آورده است. استفاده از آن در طراحی ساختمان در سال های اخیر تقویت شده است. زیرا تعداد بیشتری از خانه ها، ادارات و واحدهای صنعتی این «انرژی پاک» را انتخاب می کنند.
محبوبیت این انرژی فتوولتائیک در سال های اخیر به طور قابل توجهی در حال افزایش است. در سطح جهانی، 139 گیگاوات انرژی خورشیدی در سال 2020 اضافه شد تا به رکورد جدید 760 گیگاوات برسد. فناوری مربوط به آن، همراه با منابع سنتی زغال سنگ و نفت نیز رو به رشد است.
از سال 2012، این زیربخش انرژی، دو برابر میزان سرمایه گذاری را دریافت می کند که بسیار خوشحال کننده است. تا به حال ما به دنبال انرژی بودیم، اما از این به بعد باید به آسمان نگاه کنیم. منبع انرژی خورشیدی قبلاً از طریق روش های مختلفی به انرژی قابل مصرف، تبدیل می شد. بعد از مدتی یک منبع انرژی قابل دوام برای دستگاه ها محسوب می شود. بسیاری از پنل های خورشیدی موجود در بازار امروزه می توانند 20 درصد راندمان نور خورشید را به انرژی خورشیدی تبدیل کنند و تعداد راندمان ها دائما در حال افزایش است.
تاریخچه بهره وری از انرژی خورشیدی
در ابتدا، استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان در ابتدا بسیار اندک بود. سیاست های چندین فدرال و ایالت، کمک زیادی به افزایش هزینه پنل های خورشیدی کردند تا به طور گسترده تر استفاده شوند. از این مرحله، صنعت برق خورشیدی ظرفیت کافی برای تأمین برق ۱۱ میلیون خانوار در سراسر کشور را دارد. با این حال، یکی از چالش های انرژی خورشیدی این است که چگونه انرژی خورشیدی بیشتری را ذخیره کنیم تا نیروی بیشتری از آن تولید شود. در ادامه با ما همراه باشید.
دلایل استفاده از فناوری های انرژی خورشیدی در ساختمان ها
انرژی خورشیدی در طیف گسترده ای در دستگاه ها کاربرد دارد. از ماشین حساب گرفته تا پخت و پز و از فناوری کشاورزی تا فناوری فضایی، اما در طی چند سال، در ساختمان ها به شکل گسترده‌تری مورد استقبال قرار گرفته است. دلایل متعددی وجود دارد که ساختمان ها بیشتر از منابع خورشیدی استفاده می کنند که در ادامه آنها را شرح می دهیم.
- افزایش مصرف انرژی
- آگاهی زیست محیطی
- تغییرات جهانی آب و هوا
- مفهوم و مزیت CSR برای ساختمان های شرکتی
- جاذبه به سمت پاک ترین انرژی های تجدید پذیر
- ارزش اجتماعی بالا و افزایش ارزش ملک
چرا ساختمان ها به انرژی خورشیدی نیاز دارند؟
انرژی خورشیدی یک منبع انرژی تجدید پذیر، پاک و رایگان در دسترس عموم است. سرانه مصرف انرژی با نرخ هشدار دهنده ای بالا می رود. قیمت انرژی نیز ارقام بالایی را تجربه می کند. اکنون ساخت و ساز ساختمان ها با در نظر گرفتن بهره وری انرژی، انجام می شود. هدف از این کار، به حداقل رساندن مصرف انرژی و استفاده از انرژی جایگزین خورشیدی است که مزایای متعددی برای افراد دارد.
چهار جنبه از بهره وری انرژی خورشیدی در ساختمان وجود دارد که در آن فناوری می تواند نقش کلیدی ایفاء کند.
- قبل از ساخت و ساز واقعی _ طراحی ساختمان غیرفعال با انرژی صفر.
- در طول ساخت و ساز _ استفاده از مصالح ساختمانی کم انرژی.
- تجهیزات کم مصرف _ برای کاهش نیاز به انرژی عملیاتی.
- ادغام با برنامه های کاربردی دیگر _ در نهایت ادغام فناوری های انرژی تجدید پذیر برای کاربردهای مختلف.
مزایای استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان ها
استفاده از انرژی خورشیدی برای هر فردی که در ساختمان زندگی می کند، ممکن است مزایایی را به همراه داشته باشد که در ادامه آنها را شرح می دهیم.
منبع بی حد و حصر:
انرژی خورشیدی انرژی تجدید پذیری است که هرگز به عرضه خود پایان نمی دهد.
اثرات زیست محیطی کم:
بسته به مقیاس سیستم نصب شده از آرایه های PV توزیع شده روی پشت بام تا تأسیسات بزرگ، فناوری های خورشیدی می توانند آلودگی محیطی کم تری را ایجاد کنند.
استقلال انرژی:
ساختمان ها را مستقل از انرژی می کند و فشار کم تری بر منابع طبیعی انرژی وارد می شود.
چند منظوره بودن انرژی:
می توان از آن به طرق مختلف و برای کاربردهای متعدد استفاده کرد.
قابلیت افزودن:
شما می توانید سیستم های PV خود را بدون هیچ مشکلی گسترش دهید.
پس از نصب، هزینه صفر است: پس از نصب زیرساخت هیچ هزینه ای پس از آن وجود نخواهد داشت (به جز تعویض اینورتر و باتری.)
کارآمدی ساختمان های خورشیدی
ساختمان ها با انرژی خورشیدی با نصب صحیح یک سیستم HVAC جدید، کارایی سیستم گرمایش و سرمایش را تا 30 درصد بهبود می بخشند. هزینه عملیاتی یک آبگرمکن خورشیدی بسیار کارآمد را می توان تا 90 درصد در ساختمان های با انرژی کارآمد خورشیدی را کاهش داد.
هنگامی که از چراغ های کارآمد انرژی و لوازم برقی کارآمد استفاده می شود، یک ساختمان خورشیدی می تواند مصرف انرژی را 20-30٪ کاهش دهد. با ظهور مداوم نوآوری های فناوری ساخت و ساز، دستیابی به بهره وری انرژی بیشتر در ساختمان ها آسان تر نیز می شود.
نحوه کار انرژی خورشیدی در ساختمان
پنل خورشیدی همچنین به عنوان یک ماژول خورشیدی نیز شناخته می شود. پنل شامل لایه های سلول سیلیکونی، یک واحد پوشش شیشه ای، یک قاب فلزی و سیم کشی برای انتقال جریان الکتریکی از سیلیکون است. سیلیکون غیر فلزی خاصیت رسانایی دارد که نور خورشید را جذب و به انرژی الکتریکی قابل مصرف، تبدیل می کند.
نور خورشید باعث می شود که الکترون های سلول سیلیکونی به حرکت درآیند و جریان الکتریکی را آغاز کنند. به آن اثر فتوولتائیک گفته می شود که عملکرد کلی فناوری پنل خورشیدی را توصیف می کند.
نتیجه گیری
ساختمان ها با انرژی خورشیدی در حفظ انرژی به طرق مختلف بسیار کارآمدتر هستند. با استفاده از آخرین فناوری های انرژی خورشیدی، ساختمان ها می توانند حدود 30 تا 40 درصد در مصرف انرژی خود صرفه جویی کنند.
یکی از مزایای قابل توجه ذخیره انرژی خورشیدی این است که به شبکه کمک می کند تا انرژی های تجدید پذیر را بهتر یکپارچه کند. به این ترتیب، سایر منابع پاک فناوری انرژی را فعال می کند.
