بخشی از مقاله
چکیده
یکی از مهمترین چالشها و موضوعات جنجال برانگیز قرن جاری در سراسر جهان، مسئله انرژی و صرفه جویی آن بویژه در بخش ساختمان است چرا که در حقیقت بخش ساختمان به لحاظ عدم عایق بندی و درز بندی مناسب و نیز عدم استفاده از مصالح مرغوب و یا عدم تطابق با شرایط اقلیمی و فرهنگی، مصرف انرژی در این بخش بویژه در ایران را بسیار بالا برده است تا جائیکه در آینده ای نه چندان دور با مشکلات و معضلات کمبود انرژی و اعتبارات مربوط به آن روبرو خواهیم شد لذا در این تحقیق روشهای گوناگونی برای حفظ منابع انرژی مقایسه که از میان آنها بهترین شیوه یعنی بومی سازی مورد قبول واقع شده است. مترادف با این موضوع و با عنایت به اینکه منابع از جمله سوختهای فسیلی محدود و رو به کاهش هستندکارشناسان روشهای جدیدتری جهت استفاده بهینه انرژی در ساختمان ارائه داده اند که در این مقاله به مواردی از آنها همچون صرفه جویی در مصرف انرژی و استفاده از تکنولوژی های نوین،هوشمند سازی، مدیریت مصرف انرژی و کاربردی نمودن تکنولوژی هایی نظیر سیستم فتوولتائیک،استفاده از جمع کننده گرمایی و نانوذرات گرافیت، سیستم های تهویه مطبوع خورشیدی،ذخیره سازی سرما به روش یخ بسته و سرمایش از کف اشاره و ضمن تشریح موارد مذکور ، مقرون به صرفه ترین متدهای کاهش دهنده مصرف انرژی در ساختمان جهت ایجاد آسایش ساکنین معرفی گردیده است.
کلمات کلیدی: بومی سازی،مدیریت انرژی ،تکنولوژی های نوین
مقدمه
با گسترش روز افزون فناوری ها،کاهش منابع هیدروکربوری،بالا رفتن سطح رقابت ،رفاه ساکنین و افزایش تقاضا، انتقال و بومی سازی تکنولوژی های نوین بعنوان یک فناوری که مدام قیمت آن در حال افزایش برای کشورهای خواهان پر اهمیت شده است.من باب نمونه در کشور ایران بیش از20 درصد از کل انرژ ی صرف سرمایش و گرمایش ساختمانها می شود حال با عنایت به این رقم می توان میزان اتلاف انرژی در بخش مسکونی و تجاری را 40 درصد تخمین زد که بدلیل کاهش انرژی های مختلف - بویژه سوختهای فسیلی - در دنیا خود یک چالش سرسام آور است که همین بحث سرسام آور بودن در مصرف انرژی، ایران را بعنوان یک الگوی پرمصرف در دنیا معرفی و سایر ممالک را مجاب به مدیریت صحیح و هوشمندانه در جهت جایگزینی انرژی های نوین بجای انرژی فسیلی تا رسیدن به بهره مطلوب از منابع کرده است . در کشور آلمان کاهش مصرف انرژی به معنای کاهش مصرف سوختهای فسیلی است که همین معیار،شدت مصرف انرژی را طی چند دهه گذشته کاهش داده و این کشور را به کشوری پیشرو در صرفه جویی انرژی اروپا تبدیل کرده است،
در سوئد با بکارگیری انرژی های تجدیدپذیر از انتشار کربن جلوگیری و به کمک انرژی خورشیدی برق بیشتر ساختمانها را تامین می کنند،در ایتالیا برای مدیریت انرژی در تاسیسات و ساختمان ها بویژه در ساختمان های بلند مرتبه در طبقات و واحد ها با نصب دستگاه انرژی سنج و یک اپراتور در موتورخانه مرکزی میزان مصرف انرژی در هر واحد را نظارت و مدیریت می کنند،در انگلیس با اجرای قوانین خاص در امر ساختمان سازی ، بکاربردن عایق های حرارتی،بهبود روش گرمایشی و سرمایشی و ساختارکلی ساختمان در جهت مدیریت و بهینه کردن مصرف انرژی مدل هایی را کاربردی نموده اند با این تعاریف و با توجه به مصرف بالای انرژی در ساختمان های ایران لازم است که استفاده از تکنولوژی نوین اما کاربردی نه بعنوان هدفی بعید بلکه بعنوان راهکاری مناسب سرلوحه کار قرار گرفته و برخی از فن آوری های نوین و کاربردی جهت استفاده در مناطق دارای نیازهای سرمایی و گرمایی مختلف معرفی و بدین وسیله سازندگان به ساخت بناهای دارای نیاز اندک انرژی هدایت شوند.
روش تحقیق
جمع آوری کلیه اطلاعات این تحقیق بصورت اسناد کتابخانه ای ،سایتهای اینترنتی و آمارگیری از شرکت بهینه سازی مصرف سوخت ایران می باشد
.1مصالح ساختمانی:
دیوارها و کف - دیوارهای آجری و کف موزائیک یا سنگ - می توانند دما را ثابت نگه دارند. این حالت برای ساختمانهایی که پنجره های جنوبی دارند بسیار بهتر است. مصالح سبک مانند دیوارهای چوبی و پلاستیکی - مصالح پیش ساخته - فرصت سریع گرم و سرد شدن را به اتاقها می دهند. این ویژگی برای مکانهایی که گاهاً استفاده می شود مناسب است. اگر داخل ساختمان خوب عایق کاری شده باشد، مصالحی که برای نمای ساختمان استفاده می شود نقش چندانی بر مصرف انرژی ندارند البته غیر از نماهای سنگی.
.2استفاده از تکنولوژی فتوولتائیک : - PV -
همانگونه که اثبات شده است قلمرو آب و هوایی گرم و خشک،بخش اعظم کشور ایران را در برمیگرد. این بخش شامل بیابانها و استپ هاست و به تدریج از کنار مناطق گرم و مرطوب آغاز می شود.طی تابستان دما غالبا حدود 40 درجه سانتیگراد و گاهی بالاتر بوده و شب هنگام 10 تا 15 درجه کاهش می یابد. مناطق گرم و خشک کشور ایران از عرض های 26 تا 36 درجه شمالی ادامه می یابند که مهمترین منبع انرژی در این مناطق همانا انرژی خورشید است که می توان از وجود آن به شکل های مختلف در رفع نیاز به سایر شکل های انرژی برای ساکنان این مناطق استفاده کرد.
تکنولوژی فتوولتائیک - PV - امروزه بعنوان بخشی از تامین کننده انرژی ساختمانها تلقی شده و در برخی از کشورهای اروپایی کاربرد آن در ساختمان اجباری گردیده است.البته استفاده از این سیستم در پوشش ساختمان بسیار متنوع بوده و روش های نوینی در استفاده از این سیستم وجود دارد که از آن جمله می توان به کاربرد چتر خورشیدی اشاره نمود.
پانل های فتوولتائیک از 4 جزء اصلی تشکیل شده است که عبارتند از پانل های خورشیدی،باتری،تبدیل کننده برق و شارژ کنترلر. استفاده از پنل های خورشیدی خصوصا در ساختمان های مناطق گرم و خشک که از مزیت انرژی سرشار خورشیدی بهره مند می باشند،دارای مزیت های فراوان می باشند که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره نمود: -1 سهولت در نصب -2 عدم نیاز به کاربرد سوختهای فسیلی و سایر موارد -3 عدم نیاز به سرویس و تعمیرات خاص -4 تامین رایگان انرژی الکتریکی پس از نصب و حذف هزینه های جاری -5 استهلاک کم و طول عمر بالا هرچند که هم اکنون کم و بیش از این تکنولوژی در تولید انرژی مورد نیاز ساختمانهای کشور استفاده می شود اما می توان انتظار داشت که با بومی سازی و فرهنگ سازی بیشتر در آینده ای نزدیک کاربرد آن رواج بیشتری یابد
.3استفاده از فناوری جمع کننده گرمایی و نانو ذرات گرافیت:
یکی ازمحدودیت های پانل های فتوولتائیک این است که تنها از کسری از انرژی پرتوهای خورشید که به آنها می رسد استفاده می کنند در حالیکه بقیه انرژی به گرما تبدیل شده و این گرما خود باعث کاهش بازده پیل ها می شود. روش دیگری که امکان جمع آوری بخش اعظمی از پرتوهای خورشیدی را امکان پذیر می سازد و می توان آن را بعنوان مکمل روش قبل به حساب آورد،استفاده از فناوری جمع کننده های گرمایی - کلکتور گرمایی - است. این دستگاه به اشکال دیسک پانل،لوله های خلاء و... گرما را برای گرم کردن آب یا تولید بخار و در نتیجه تولید برق جمع می کند. به منظور افزایش میزان اثربخشی جمع کننده های خورشیدی محققان نانو ذراتی به قطر یک میلیاردم متر را که در سیال استفاده شده در جمع کننده های گرمایی پخش کردند پیش ماده این نانوذرات گرافیت بود که پرتوها را به روش بسیار موثری جذب می کند.
در تست های آزمایشگاهی که بر روی جمع کننده های کوچک به شکل دیسک انجام شد محققان در یافتند که نانوذرات میزان اثربخشی جمع آوری گرما را تا 10 درصد افزایش دادند.این نانوذرات بسیار ارزان هستند و قیمت کمتر از یک دلار در گرم دارند.اما همان سطح جمع اوری گرما را دارند که ماده کلسیم قادر به جمع آوری آن است،هر چند این روش هنوز بصورت انبوه به بازار ارائه نشده است اما با توجه به کارایی بالای آن پیش بینی می شود به زودی با بومی سازی و تولید گسترده مورد استفاده قرار گیرد
