تصاویری از پاک ترین و کم هزینه ترین خانه ها
درحال حاضر بسیاری از خانه هایی که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند وسائل خود را تلفیقی از انرژی سنتی و انرژی خورشیدی تهیه می کنند اما تا چندسال آینده انرژی خورشیدی به عنوان پاکترین انرژی دنیا به منبع گریزناپذیر انرژی تبدیل می شود.
خبرگزاری مهر: درحال حاضر بسیاری از خانه هایی که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند وسائل خود را تلفیقی از انرژی سنتی و انرژی خورشیدی تهیه می کنند اما تا چندسال آینده انرژی خورشیدی به عنوان پاکترین انرژی دنیا به منبع گریزناپذیر انرژی تبدیل می شود.
وقتی اکثر مردم خانه های مجهز به انرژی خورشیدی را مدنظر قرار می دهند اکثرا تصور می کنند که این خانه ها کابینهای چوبی هستند که بدون انرژی برق و الکتریسیته به سر می برند. یا به صفحات بزرگ و زشتی روی سقف خانه ها و وسایل الکتریکی کم مصرف فکر می کنند و حتی برخی تصور می کنند که این ساکنان خانه ها بدون صفحات نمایش بزرگ و یخچال زندگی می کنند اما هیچ کدام از این تصاویر انعکاس دهنده قابلیتهای انرژی خورشیدی امروز نیست. امروز حتی می توان با اتکا به چنین انرژی در دورافتاده ترین روستاها مجهزترین خانه ها را داشت.
فناوری انرژی خورشیدی امروزه موثرتر و کم هزینه تر شده است. اما هنوز هم از نظر اقتصادی گرانقیمت تر از انرژی سنتی است اما در یک نقطه سرانجام هزینه های این دو جا به جا می شوند و انرژی خورشیدی به صرفه تر خواهد بود و در آن زمان است که این صنعت آماده می شود و تقاضا برای برخورداری از آن به شدت افزایش می یابد.
بسیاری از خانه های امروز با صفحات خورشیدی روی سقف ساخته می شوند، صفحاتی که نسبت به گذشته کمتر به چشم می خوردند، صفحات خورشیدی امروز می توانند انرژی بیشتری را منتقل کرده و فضای کمتری را اشغال کنند و در داخل فضای منزل نیز تمام ابزارهای الکترونیکی سنتی وجود دارد، برخی از صاحبان این خانه ها با تلفیق انرژی سنتی و انرژی خورشیدی می توانند به نحو چشمگیری از هزینه های مصرف برق خود بکاهند بدون اینکه مصرف وسائل خود را محدود کرده باشند. حتی این امکان وجود دارد که صاحبان خانه ها به قدر کافی انرژی خورشیدی تولید کنند که آن را به فروش برسانند.
کشورهایی که از خانه های خورشیدی بیشترین استفاده را می برند
نصب یک صفحه خورشیدی روی سقف خانه چندان هم هزینه بر نیست در ایالات متحده ۱۵ ایالت از صندوق مزایای عمومی استفاده می کنند تا سوبسیدی برای برنامه انرژی قابل تجدید فراهم کنند و ۲۴ ایالت دیگر قسمتی از هزینه های افرادی که این صفحات را سقف خانه های خود نصب می کنند، جبران می کند.
بسیاری از خانه های ایالت گجرات درهندوستان که از نظر اقتصادی و فرهنگی از بسیاری از ایالات این کشور عقب مانده است از انرژی خورشیدی برای روشنایی استفاده می کنند. این ایالت با داشتن ۱۶ هزار خانه ای که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند به عنوان قطب انرژی خورشید هندوستان لقب گرفته است.
دولت ژاپن پیشتر اعلام کرده بود که قصد دارد تا سال ۲۰۳۰ به عنوان بخشی از تلاشهای خود برای مبارزه با گرمایش زمین ۳۰ درصد خانه های این کشور را به صفحات خورشیدی مجهز کند. مقامات این کشور همچنین اخیرا اعلام کرده اند که کمکهایی را در اختیار افرادی می گذارند که این صفحات را به منظور استفاده از انرژی خورشیدی روی خانه خود نصب کنند.
در بنگلادش انرژی خورشیدی روشنایی بیش از یک میلون خانه را در بخش روستایی تأمین می کند که این میزان نسبت به سال ۲۰۰۲ افزایش چشمگیری داشته است.
در ایران نیز محققان کشور اولین ساختمان خورشیدی مجهز به لامپهای خورشیدی، ایستگاه اکسیژن و سیستمهای گرمایشی و سرمایشی ویژه را ساخته اند. در ساختمان احداث شده سعی شده تا به جای ساخت سازه هایی که مرکز هزینه انرژی هستند، ساختمانهایی برای منبع تامین انرژی طراحی شود، از این رو در طراحی این ساختمان استفاده از نور به صورت موضعی، گرم کردن و سرد کردن ساختمان به صورت موضعی و تغییر رفتار مصرف کننده از جمله عناصر مهم در طراحی این ساختمان بوده است.
اما در این میان توجه به نکاتی چون چگونگی کارکرد صفحات خورشید، تأثیر این صفحات و میزان نور خورشید حائز اهمیت است.
صفحات خورشیدی چگونه کار می کنند؟
صفحات خورشیدی یا سیستمهای فتوولتائیک از طریق تبدیل نورخورشیدی به انرژی برق کارمی کنند، هرکدام از این صفحات از یک گروه از سلولهای خورشیدی که از مواد نیمه رسانه ساخته شده تشکیل شده است، سلولهای نور را به میزان قابل توجهی جذب می کنند. این صفحات در چند لایه ساخته می شود، اکثر صفحات یک لایه شفاف محافظ در قسمت فوقانی، چند لایه از سلولهای محافظ داشته و لایه تحتانی محافظ پلیمری آن است.
برای کمک به فرآیند جمع کردن نور خورشید لایه فوقانی از نظر الکتریکی منفی است و لایه تحتانی از نظر الکتریکی مثبت است. این امر موجب می شود که الکترونها در سلولهای سیلیکونی که خورشید به آنها می رسد انرژی را میان لایه ها منتقل کنند. پس از آن سلولها با عبور از اتصالات الکتریکی در لایه فوقانی نیروی الکتریکی تولید می کنند.
تأثیرگذاری صفحات خورشیدی
سیستمهای صفحه خورشیدی می تواند تحت شرایط ایده آل به قدری الکتریسیته تولید کند که هم انرژی روشنایی داخل خانه و هم لوازم الکتریکی داخل خانه فعال شده و از سوی دیگر سیستم گرمایشی و سرمایشی آن نیز از همین انرژی بهره ببرد. این درحالی است که میزان تأثیر گذاری صفحات خورشیدی به موقعیت خانه نیز بستگی دارد. صفحات خورشیدی باید در طرفی از خانه نصب شود که در معرض بیشترین میزان تابش باشد. در شرایط جوی جنوبی این صفحات رو به شمال و در آب و هوای شمالی این صفحات رو به جنوب ساخته می شود.
اگرچه موقعیت قرارگیری خانه به شکلی نباشد که شش ساعت در طول روز در معرض تابش خورشید قرار نداشته باشد، این خانه انرژی خورشیدی کافی نخواهد داشت. علاوه بر این، خورشید در برخی مناطق قویتر از مناطق دیگر است. برای مثال یک خانه در شهر ورمونت به تعداد صفحات خورشیدی بیشتری در مقایسه با یک خانه در نوادا یا آریزونا نیاز دارد.
تأثیرات منفی و مثبت انرژی خورشیدی در منازل
انرژی خورشیدی از این ظرفیت بالقوه برخوردار است تا شیوه گرفتن انرژی در جهان را متحول کند. برای مثال انرژی خورشیدی ۲۶۰ کیلومتر مربع در جنوب غربی آمریکا می تواند برای تأمین انرژی کل این کشور کافی باشد. درحالی که انرژی خورشیدی در میان پاکترین اشکال انرژی محسوب می شود اما با این حال طرحهای توسعه مزارع تولید انرژی خورشید در مقیاسهای وسیع نگرانهایی را درباره تأثیرات بالقوه زیست محیطی برانگیخته است.
سوخت فسیلی منبع شماره یک انتشار دی اکسید کربن است. گاهی از انرژی خورشید به عنوان انتشار صفر یا شکل بدون انتشار انرژی یاد می کند و در حقیقت نیز انتشار گازهای گلخانه ای از انرژی خورشید قابل چشم پوشی است. این درحالی است که ساخت تأسیسات بزرگ تولید انرژی خورشید مستلزم انتشار گازهای گلخانه ای است.
تولید انرژی فرآیندی برای صرفه جویی در مصرف آب است. در آمریکا تولید انرِژی بیش از ۴۰ درصد آب شیرین روزانه را مصرف می کند. سیستمهای فتوولتائیک خورشیدی به هیچگونه آبی برای تولید انرژی نیاز ندارند. برخی از سیستمهای حرارتی خورشیدی از آب استفاده می کنند اما از آن می توان دوباره استفاده کرد.
سیستم تولید انرژی اگر روی ساختارهای موجود یعنی روی سقف خانه ها یا دفاتر اداری قرار گیرد به میزان اندکی فضا نیاز دارد اما نیروگاه های تولید انرژی در میزان گسترده به زمینهای وسیعی نیاز دارند تا بتوان در مقیاس صنعتی و تجاری نیروی الکتریسیته تولید کرد که این امر نگرانهایی را درباره تأثیر بالقوه چنین پروژه هایی روی ساکنان طبیعی می گذارد. سازمان حفظ محیطی زیست آمریکا روی این پروژه کار می کند تا پروژه های این انرژی قابل تجدید را روی زمینهای آلوده و معادن بنا کند.
همچنین صفحات فتوولتائیک ممکن است دربرگیرنده مواد خطرناکی باشد که در صورت رسیدن آسیب به این صفحات آزاد می شوند.
انرژی خورشید برای تجهیزات زندگی
محصولات متنوعی خانگی که می توانند انژری خود را از خورشید تأمین کنند در اختیار افرادی قرار دارد که می خواهند مصرف خود را کاهش دهند. جایگزین وسائل خانه با نسخه های خورشیدی راهی برای درپیش گرفتن زندگی سبزی است که هم هزینه های الکتریسیته را کاهش می دهد و هم اثرات کربنی را به حداقل می رساند. ممکن است ابزارهای انرژی خورشیدی داخل خانه در مرحله خرید قیمتهایی بیشتر از همتایان برقی خود داشته باشند اما کاهش هزینه ها در آینده این هزینه ها را کاهش می دهد.
کارهای تزئیناتی بیرون منزل چون نورپردازی، استفاده از فواره و آب نما، استفاده از آبگرمکن داخل خانه و اجاقهای خورشیدی گزینه های مناسبی هستند که می توان انرژی مورد نیاز آنها را از خورشید تأمین کرد. اجاقهای خورشید گزینه های منحصر به فردی برای آشپزی است. این اجاق گاز را حتی می توان در داخل خانه با ابزارهای ساده ساخت و یا آن را از فروشندگان صنعتی خریداری کرد در هر صورت ایده اولیه این اجاق گاز ساده است، یک جعبه تیره رنگ که نور خورشید را جذب می کند، یک سرپوش شیشه ای که گرما را پخش می کند و صفحات پوشیده با فلز که نور خورشید را به سمت جعبه هدایت می کند. یک اجاق خورشیدی بدون نور مستقیم خورشید کار نمی کند اما می تواند غذا را با حرارت متوسط تا به بالا طبخ کند.
وقتی اکثر مردم خانه های مجهز به انرژی خورشیدی را مدنظر قرار می دهند اکثرا تصور می کنند که این خانه ها کابینهای چوبی هستند که بدون انرژی برق و الکتریسیته به سر می برند. یا به صفحات بزرگ و زشتی روی سقف خانه ها و وسایل الکتریکی کم مصرف فکر می کنند و حتی برخی تصور می کنند که این ساکنان خانه ها بدون صفحات نمایش بزرگ و یخچال زندگی می کنند اما هیچ کدام از این تصاویر انعکاس دهنده قابلیتهای انرژی خورشیدی امروز نیست. امروز حتی می توان با اتکا به چنین انرژی در دورافتاده ترین روستاها مجهزترین خانه ها را داشت.
فناوری انرژی خورشیدی امروزه موثرتر و کم هزینه تر شده است. اما هنوز هم از نظر اقتصادی گرانقیمت تر از انرژی سنتی است اما در یک نقطه سرانجام هزینه های این دو جا به جا می شوند و انرژی خورشیدی به صرفه تر خواهد بود و در آن زمان است که این صنعت آماده می شود و تقاضا برای برخورداری از آن به شدت افزایش می یابد.
بسیاری از خانه های امروز با صفحات خورشیدی روی سقف ساخته می شوند، صفحاتی که نسبت به گذشته کمتر به چشم می خوردند، صفحات خورشیدی امروز می توانند انرژی بیشتری را منتقل کرده و فضای کمتری را اشغال کنند و در داخل فضای منزل نیز تمام ابزارهای الکترونیکی سنتی وجود دارد، برخی از صاحبان این خانه ها با تلفیق انرژی سنتی و انرژی خورشیدی می توانند به نحو چشمگیری از هزینه های مصرف برق خود بکاهند بدون اینکه مصرف وسائل خود را محدود کرده باشند. حتی این امکان وجود دارد که صاحبان خانه ها به قدر کافی انرژی خورشیدی تولید کنند که آن را به فروش برسانند.
کشورهایی که از خانه های خورشیدی بیشترین استفاده را می برند
نصب یک صفحه خورشیدی روی سقف خانه چندان هم هزینه بر نیست در ایالات متحده ۱۵ ایالت از صندوق مزایای عمومی استفاده می کنند تا سوبسیدی برای برنامه انرژی قابل تجدید فراهم کنند و ۲۴ ایالت دیگر قسمتی از هزینه های افرادی که این صفحات را سقف خانه های خود نصب می کنند، جبران می کند.
بسیاری از خانه های ایالت گجرات درهندوستان که از نظر اقتصادی و فرهنگی از بسیاری از ایالات این کشور عقب مانده است از انرژی خورشیدی برای روشنایی استفاده می کنند. این ایالت با داشتن ۱۶ هزار خانه ای که از انرژی خورشیدی استفاده می کنند به عنوان قطب انرژی خورشید هندوستان لقب گرفته است.
دولت ژاپن پیشتر اعلام کرده بود که قصد دارد تا سال ۲۰۳۰ به عنوان بخشی از تلاشهای خود برای مبارزه با گرمایش زمین ۳۰ درصد خانه های این کشور را به صفحات خورشیدی مجهز کند. مقامات این کشور همچنین اخیرا اعلام کرده اند که کمکهایی را در اختیار افرادی می گذارند که این صفحات را به منظور استفاده از انرژی خورشیدی روی خانه خود نصب کنند.
در بنگلادش انرژی خورشیدی روشنایی بیش از یک میلون خانه را در بخش روستایی تأمین می کند که این میزان نسبت به سال ۲۰۰۲ افزایش چشمگیری داشته است.
در ایران نیز محققان کشور اولین ساختمان خورشیدی مجهز به لامپهای خورشیدی، ایستگاه اکسیژن و سیستمهای گرمایشی و سرمایشی ویژه را ساخته اند. در ساختمان احداث شده سعی شده تا به جای ساخت سازه هایی که مرکز هزینه انرژی هستند، ساختمانهایی برای منبع تامین انرژی طراحی شود، از این رو در طراحی این ساختمان استفاده از نور به صورت موضعی، گرم کردن و سرد کردن ساختمان به صورت موضعی و تغییر رفتار مصرف کننده از جمله عناصر مهم در طراحی این ساختمان بوده است.
اما در این میان توجه به نکاتی چون چگونگی کارکرد صفحات خورشید، تأثیر این صفحات و میزان نور خورشید حائز اهمیت است.
صفحات خورشیدی چگونه کار می کنند؟
صفحات خورشیدی یا سیستمهای فتوولتائیک از طریق تبدیل نورخورشیدی به انرژی برق کارمی کنند، هرکدام از این صفحات از یک گروه از سلولهای خورشیدی که از مواد نیمه رسانه ساخته شده تشکیل شده است، سلولهای نور را به میزان قابل توجهی جذب می کنند. این صفحات در چند لایه ساخته می شود، اکثر صفحات یک لایه شفاف محافظ در قسمت فوقانی، چند لایه از سلولهای محافظ داشته و لایه تحتانی محافظ پلیمری آن است.
برای کمک به فرآیند جمع کردن نور خورشید لایه فوقانی از نظر الکتریکی منفی است و لایه تحتانی از نظر الکتریکی مثبت است. این امر موجب می شود که الکترونها در سلولهای سیلیکونی که خورشید به آنها می رسد انرژی را میان لایه ها منتقل کنند. پس از آن سلولها با عبور از اتصالات الکتریکی در لایه فوقانی نیروی الکتریکی تولید می کنند.
تأثیرگذاری صفحات خورشیدی
سیستمهای صفحه خورشیدی می تواند تحت شرایط ایده آل به قدری الکتریسیته تولید کند که هم انرژی روشنایی داخل خانه و هم لوازم الکتریکی داخل خانه فعال شده و از سوی دیگر سیستم گرمایشی و سرمایشی آن نیز از همین انرژی بهره ببرد. این درحالی است که میزان تأثیر گذاری صفحات خورشیدی به موقعیت خانه نیز بستگی دارد. صفحات خورشیدی باید در طرفی از خانه نصب شود که در معرض بیشترین میزان تابش باشد. در شرایط جوی جنوبی این صفحات رو به شمال و در آب و هوای شمالی این صفحات رو به جنوب ساخته می شود.
اگرچه موقعیت قرارگیری خانه به شکلی نباشد که شش ساعت در طول روز در معرض تابش خورشید قرار نداشته باشد، این خانه انرژی خورشیدی کافی نخواهد داشت. علاوه بر این، خورشید در برخی مناطق قویتر از مناطق دیگر است. برای مثال یک خانه در شهر ورمونت به تعداد صفحات خورشیدی بیشتری در مقایسه با یک خانه در نوادا یا آریزونا نیاز دارد.
تأثیرات منفی و مثبت انرژی خورشیدی در منازل
انرژی خورشیدی از این ظرفیت بالقوه برخوردار است تا شیوه گرفتن انرژی در جهان را متحول کند. برای مثال انرژی خورشیدی ۲۶۰ کیلومتر مربع در جنوب غربی آمریکا می تواند برای تأمین انرژی کل این کشور کافی باشد. درحالی که انرژی خورشیدی در میان پاکترین اشکال انرژی محسوب می شود اما با این حال طرحهای توسعه مزارع تولید انرژی خورشید در مقیاسهای وسیع نگرانهایی را درباره تأثیرات بالقوه زیست محیطی برانگیخته است.
سوخت فسیلی منبع شماره یک انتشار دی اکسید کربن است. گاهی از انرژی خورشید به عنوان انتشار صفر یا شکل بدون انتشار انرژی یاد می کند و در حقیقت نیز انتشار گازهای گلخانه ای از انرژی خورشید قابل چشم پوشی است. این درحالی است که ساخت تأسیسات بزرگ تولید انرژی خورشید مستلزم انتشار گازهای گلخانه ای است.
تولید انرژی فرآیندی برای صرفه جویی در مصرف آب است. در آمریکا تولید انرِژی بیش از ۴۰ درصد آب شیرین روزانه را مصرف می کند. سیستمهای فتوولتائیک خورشیدی به هیچگونه آبی برای تولید انرژی نیاز ندارند. برخی از سیستمهای حرارتی خورشیدی از آب استفاده می کنند اما از آن می توان دوباره استفاده کرد.
سیستم تولید انرژی اگر روی ساختارهای موجود یعنی روی سقف خانه ها یا دفاتر اداری قرار گیرد به میزان اندکی فضا نیاز دارد اما نیروگاه های تولید انرژی در میزان گسترده به زمینهای وسیعی نیاز دارند تا بتوان در مقیاس صنعتی و تجاری نیروی الکتریسیته تولید کرد که این امر نگرانهایی را درباره تأثیر بالقوه چنین پروژه هایی روی ساکنان طبیعی می گذارد. سازمان حفظ محیطی زیست آمریکا روی این پروژه کار می کند تا پروژه های این انرژی قابل تجدید را روی زمینهای آلوده و معادن بنا کند.
همچنین صفحات فتوولتائیک ممکن است دربرگیرنده مواد خطرناکی باشد که در صورت رسیدن آسیب به این صفحات آزاد می شوند.
انرژی خورشید برای تجهیزات زندگی
محصولات متنوعی خانگی که می توانند انژری خود را از خورشید تأمین کنند در اختیار افرادی قرار دارد که می خواهند مصرف خود را کاهش دهند. جایگزین وسائل خانه با نسخه های خورشیدی راهی برای درپیش گرفتن زندگی سبزی است که هم هزینه های الکتریسیته را کاهش می دهد و هم اثرات کربنی را به حداقل می رساند. ممکن است ابزارهای انرژی خورشیدی داخل خانه در مرحله خرید قیمتهایی بیشتر از همتایان برقی خود داشته باشند اما کاهش هزینه ها در آینده این هزینه ها را کاهش می دهد.
کارهای تزئیناتی بیرون منزل چون نورپردازی، استفاده از فواره و آب نما، استفاده از آبگرمکن داخل خانه و اجاقهای خورشیدی گزینه های مناسبی هستند که می توان انرژی مورد نیاز آنها را از خورشید تأمین کرد. اجاقهای خورشید گزینه های منحصر به فردی برای آشپزی است. این اجاق گاز را حتی می توان در داخل خانه با ابزارهای ساده ساخت و یا آن را از فروشندگان صنعتی خریداری کرد در هر صورت ایده اولیه این اجاق گاز ساده است، یک جعبه تیره رنگ که نور خورشید را جذب می کند، یک سرپوش شیشه ای که گرما را پخش می کند و صفحات پوشیده با فلز که نور خورشید را به سمت جعبه هدایت می کند. یک اجاق خورشیدی بدون نور مستقیم خورشید کار نمی کند اما می تواند غذا را با حرارت متوسط تا به بالا طبخ کند.
پ
برای دسترسی سریع به تازه‌ترین اخبار و تحلیل رویدادهای ایران و جهان
اپلیکیشن برترین ها
را نصب کنید.
ارسال نظر