استفاده از انرژی خورشیدی برای منبع انرژی خانه - وبلاگ سرویس اول - وبلاگ سرویس اول
عنوان پست میاد اینجا

 استفاده از انرژی خورشیدی برای منبع انرژی خانه

با گرم شدن زمین و پیامدهای زیست‌محیطی آن در چند دهه گذشته، استفاده از انرژی‌های تجدید از جمله انرژی خورشیدی پذیر مورد توجه قرار گرفته است. افراد زیادی در زندگی روزمره خود از مواد آلوده کننده محیط زیست استفاده نمی‌کنند و راهکارهای فردی برای این منظور یافته‌اند. استفاده از انرژی خورشید یکی از بهترین راه‌حل‌ها برای کاهش استفاده از انرژی‌های فسیلی است. چطور می‌توان در خانه از این راه‌حل استفاده کرد؟

خورشید مهربان‌ترین سرچشمه نور و گرما است. بدون هیچ منتی گرمای حاصل از انفجارهای هسته‌ای خود را به زمین منتقل می‌کند و منجر به روشنایی و گرم شدن سطح زمین می‌شود. استفاده از نور و گرمای خورشید از ابتدای پیدایش بشر مرسوم بوده است؛ اما در چند سال اخیر استفاده از این منبع، با عنوان انرژی خورشیدی، محبوبیت چشمگیری در جوامع مختلف داشته است.

انرژی خورشیدی از تمیزترین انرژی‌های غیر فسیلی بوده و استفاده از آن کمترین آلودگی‌ها را در محیط‌زیست به وجود می‌آورد. این انرژی در برخی از شهرها و روستاهای کشور ایران هم که یکی از کشورهای پرآفتاب دنیا محسوب می‌شود، مورداستفاده قرار می‌گیرد. با کمک انرژی خورشیدی بسیاری از فعالیت‌هایی که در خانه به نفت، گاز و یا برق نیاز دارد، قابل انجام است. در این مقاله به بررسی انرژی خورشیدی و کاربردهای آن در خانه می‌پردازیم.

انرژی خورشیدی

در سال ۱۹۷۳ میلادی با افزایش قیمت نفت خام در بازارهای جهانی، کشورهای صنعتی مجبور شدند به مسئله تولید انرژی از راه‌های دیگری نظیر خورشید، باد و آب توجه جدی‌تری کنند. بحث تولید انرژی از خورشید به قرن‌ها قبل برمی‌گردد، زمانی که فراعنه و رومیان از این انرژی در کاخ‌های خود استفاده می‌کردند؛ اما بعد از گران شدن سوخت‌های فسیلی یک‌بار دیگر موضوع استفاده از انرژی خورشیدی گسترش پیدا کرد.

انرژی خورشیدی در ایران

کشور ایران یکی از کشورهایی است که با داشتن ۳۰۰ روز آفتابی در طول سال، یکی از بهترین کشورهای دنیا برای بهره‌برداری از پتانسیل انرژی خورشیدی است. البته به دلیل چاه‌های نفت و گاز بسیار زیاد و قیمت تمام‌شده کمتر این سوخت، هنوز استفاده از انرژی خورشیدی در ایران موردحمایت کافی قرار نگرفته است. در برخی از روستاها به دلیل دشواری‌های انتقال برق، از سلول‌های خورشیدی برای تبدیل انرژی خورشید به الکتریسیته استفاده می‌شود.

 

کاربردهای انرژی خورشیدی

کاربردهای انرژی خورشیدی را می‌توان به دو گروه استفاده‌ مستقیم  و غیرمستقیم  از نور خورشید تقسیم کرد. برخورداری غیرمستقیم از انرژی حرارتی خورشید کاربردهای محدودی دارد. معمولاً این انرژی به‌صورت‌های دیگر (انرژی الکتریکی) تبدیل می‌شود؛ اما برخی از کاربردهای کلی انرژی خورشیدی که به‌صورت مستقیم از آن گرفته می‌شود عبارت‌اند از:

  1. تأمین روشنایی طبیعی ساختمان‌ها
  2. گرم کردن ساختمان‌ها به‌طور طبیعی و با طراحی مناسب
  3. تولید آب گرم مصرفی
  4. گرم کردن ساختمان‌ها با استفاده از گیرنده‌های مسطح خورشیدی
  5. تولید سرما برای خنک کردن ساختمان‌ها
  6. خشک‌کردن میوه، سبزی، ماهی و سایر مواد غذایی و کشاورزی
  7. نمک‌زدایی آب دریا و تولید آب شیرین
  8. پختن غذا
  9. تولید برق با استفاده از روش تبدیل مستقیم
  10. تولید هیدروژن برای استفاده در صنایع، وسایل نقلیه زمینی و تولید برق در داخل کشور
  11. تولید هیدروژن برای صادرات و جایگزینی با نفت و گاز

کاربرد انرژی خورشیدی در خانه

امروزه در بسیاری از کشورهای توسعه‌یافته انرژی خورشیدی را به‌عنوان جایگزینی برای تأمین منابع فسیلی و برقی در خانه‌های مسکونی استفاده می‌کنند. برخی از کاربردهای انرژی خورشیدی در خانه‌ها عبارت است از:

 

آب‌گرم‌کن خورشیدی

 آب‌گرم‌کن‌های خورشیدی با جذب انرژی تابشی خورشید از طریق صفحات جاذب خود که کلکتور نامیده می‌شود، کار می‌کنند. در این نوع از آب‌گرم‌کن‌ها، آب درون مخزن دوجداره‌ای با عایق حرارتی ویژه نگهداری می‌شود و تا ۳ روز بدون تغییر دما باقی می‌ماند. با استفاده از این آب‌گرم‌کن‌ها هزینه‌های گزاف مصرف گاز، برق یا سوخت‌های فسیلی به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد. طول عمر این آب‌گرم‌کن‌ها حدود ۲۰ سال بوده و نگهداری از آن‌ها هزینه چندانی ندارد.

 

سیستم تهویه مطبوع خورشیدی

 سیستم‌های تهویه مطبوع خورشیدی که برای تأمین گرمایش و سرمایش ساختمان‌ها استفاده می‌شوند، دارای مزایای بسیاری در صرفه‌جویی مصرف سوخت ساختمان و حفظ محیط‌زیست هستند.

 

گرمایش خورشیدی

تمام آن چیزی که سیستم‌های گرمایش خورشیدی باید انجام دهند، جذب انرژی خورشیدی توسط کلکتورها، انتقال گرما از کلکتور به عملگر جاری، انتقال عملگر جاری به ذخیره کننده و درنهایت استفاده از گرمای ذخیره‌شده در ساختمان است. این سیستم از تجهیزات مختلفی برای گرم کردن ساختمان استفاده می‌کند که برخی از آن‌ها عبارت‌اند از: کلکتورها، سیستم‌های ذخیره کننده انرژی گرمایی، کنترل دستی یا اتوماتیک، سوخت کمکی و مبدل‌های حرارتی.

 

سرمایش خورشیدی

تولید سرما با خورشید کار بسیار دشواری است. دو روش برای سرمایش خورشیدی وجود دارد: اول تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی مکانیکی یا الکتریکی و استفاده از انرژی حاصل در به کار انداختن تجهیزات برودتی مانند کولر و دوم تبدیل انرژی خورشید به انرژی حرارتی و استفاده از آن در به کار انداختن دستگاه‌های تبرید جذبی.

 

دستگاه‌های آب‌شیرین‌کن خورشیدی

این دستگاه‌ها آب‌شور دریا را با استفاده از انرژی خورشید، به آب شیرین تبدیل می‌کنند که برای مصارف کشاورزی و شرب مناسب است. شیوه کار این دستگاه‌ها به این شکل است که آب‌شور ریخته شده در دستگاه، توسط گرمای حرارت خورشید تبخیر می‌شود و درنهایت بخارآب را به روش‌های مختلفی به آب شیرین تبدیل کرد. با این روش به‌راحتی می‌توان آب شیرین مناطقی که دسترسی به آب شیرین ندارند؛ مانند جزایر دورافتاده را تأمین کرد.

 

اجاق‌های خورشیدی

اجاق‌های خورشیدی با جمع‌آوری پرتوهای مستقیم نور خورشید در یک نقطه کانونی و افزایش دما در آن نقطه، منجر به پختن یا گرم شدن مواد غذایی می‌شوند. جدیدترین اجاق‌های خورشیدی ۴ لیتر آب را در ۳۰ دقیقه به جوش می‌آورند. از این اجاق‌ها در مکان‌های مختلفی از دنیا نظیر آفریقای جنوبی استفاده می‌شود.

انرژی خورشیدی و محیط‌زیست

جوامع صنعتی و درحال‌توسعه وابستگی شدیدی به منابع انرژی به‌خصوص سوخت‌های فسیلی نظیر نفت و گاز دارند. استفاده بی‌رویه از این منابع در سال‌های اخیر و افزایش قیمت آن‌ها، کشورهای زیادی را به طراحی روش‌هایی برای بهره‌مندی از انرژی خورشیدی ترغیب کرده است. انرژی بی‌پایان خورشید در بیشتر نقاط کره زمین وجود دارد و با استفاده از دانش بشر، به‌راحتی قابل‌تبدیل به انرژی‌های الکتریکی و مکانیکی خواهد بود. از انرژی خورشیدی چند سالی است که به‌طور گسترده در خانه‌های مسکونی برای رفع نیاز خانواده‌ها استفاده می‌شود. طراحی آب‌گرم‌کن، اجاق، آب‌شیرین‌کن و سیستم‌های گرمایش و سرمایش به کمک انرژی تابشی خورشید نمونه‌هایی از این وسایل است.

 

 

منابع:

انرژی خورشیدی در ایران؛ الگوسازی از هم اکنون، برای فردا؛مهدی بهادری نژاد؛ ۱۳۷۳

بررسی کاربرد انرژی خورشیدی در سیستم های سرمایشی، گرمایشی و تهویه مطبوع ساختمان؛ نجات شیخ‌پور؛ ۱۳۹۴

tebyan.netC

rosoobgir.com

mehrnews.com

wikipedia.org

شما چه فکر میکنید؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *