بخشی از مقاله
چکیده
از آ نجایی که مصرف انرژی در بخش خانگی حدود 39 درصد از کل مصرف انرژی کشور را به خود اختصاص داده و روند رشدی معادل4/ 7 درصد داشته است، بهینه سازی مصرف انرژی در این بخش باید الزامی گردد. از هنگامی که بشر برای دست یابی به خواست هایش مجبور به پرداخت هزینه شد، همواره به دنبال را ههایی برای رسیدن به این خواسته ها با حداقل هزینه و یا اصطلاحاً شیوه های بهره وری بوده است انسان طی سالهای تجربه اندوزی آموخت که علاج بسیاری از وقایع را قبل از وقوع آن باید جستجو کرد، یعنی ازهمان ابتدا باید راهکارهای کم هزینه یا بدون هزینه را برگزید. استفاده از انرژی های طبیعی به لحاظ کاهش نیاز به مصرف انرژی و هزینه های آن و از دید کلانتر شهرها کاهش آلودگی محیط زیست یک گزینه مناسب، اساسی و کم هزینه است .این گزینه بیشتری تأثیر را از فاز طراحی ساختمان می پذیرد.
در این مقاله پیرامون چگونگی چیدمان ساختامانها در کنار یکدیگر و نقش آن در بهر هگیری بیشتر از انرژ یهای طبیعی مطالبی ارائه می شود. چنانچه ابعاد و مساحت زمین برای احداث ساختمانها، امکان رعایت فاصله مناسب بین ساختمانها را فراهم نکند، معماری ساختمان رابا هدف دریافت بهینه انرژی خورشیدی می توان به گون های پیش برد که تابش های خورشیدی از طریق سقف، پنجره های سقفی رو به جنوب و کلکتورهای خانگی انرژی خورشیدی دریافت گردد.
در حال حاضر استفاده از کلکتورهای خورشیدی برای تولید آب گرم مصرفی ساختمانها در کشور ما عمومیت نیافته است هر چند در غالب سیاستهای تشویقی این امر مهم در حال توسعه است. دریافت انرژی خورشیدی توسط کلکتورها به مراتب ساده تر و امکان پذیرتر در دریافت به منظور گرمایش فضای ساختمان است زیرا با توجه به محل نصب کلکتورهاعموماً سقف ساختمانها محدودیت کمتری در دریافت انرژی خورشیدی در تابستان و بهار که زاویه تابش خورشید بیشتر است وجود دارد. دریافت تابشهای خورشیدی به منظور تأمین بخشی از نیاز سیستم روشنایی ساختمانها از طریق روشنایی طبیعی از دیگر موارد استفاده از انرژی های طبیعی در ساختمانها می باشد.
روش مورد استفاده در این مقاله توصیفی تحلیلی بوده و ابزار گردآوری اطلاعات کتاب خانه ای است.
-1 مقدمه
خاستگاه و استمرار بشر براساس انرژی خورشیدی می باشد .اساسی ترین فرآیندها برای استمرارحیات بر روی زمین مانند فتوسنتز و سیکل باران، از انرژی خورشیدی استخراج می شوند .از تاریخ بشر میتوان فهمید که انرژی خورشیدی در زندگی بشر به صورت خیلی ابتدایی مورد استفاده قرارگرفته است .با وجود این، تنهاجدیداً، در طول 40 سال اخیر، انرژی خورشیدی با تجهیزات ویژ های تحت کنترل درآمده و به علت رایگان بودن و مضر نبودن برای محیط، به عنوان یک منبع انرژی جایگزین مورد استفاده قرار گرفته است.
زمین به طور مداوم از تابش خورشید در سطح بیرونی اتمسفرش، مقدار1/74 1 ×1017 W توان را دریافت می کند .از این مقدار، % 31 به فضا منعکس می شود، در حالی که بقیه توسط اتمسفر،اقیانو سها و زمین جذب می شوند .انرژی جذب شده خورشیدی جریا نهای همرفت و تبخیر آب اقیانو سها را ناشی می شود،که به ترتیب باد و چرخه آب را بوجود می آورد .
علاوه بر این، انرژی خورشیدی به انرژی شیمیایی از طریق فتوسنتز تبدیل شده که منجر به ایجاد فرآیند زیست توده و در نتیجه تولید تمام سوخت های فسیلی می شود. در ایران بیشترین سهم مصرف انرژی در ساختما نهای مسکونی به ترتیب به گرمایش و سرمایش، تأمین آب گرم مصرفی، سیستم روشنایی و لوازم خانگی اختصاص دارد. انرژی خورشیدی یکی از مهمترین منابع انرژی در نظرگرفته می شود، و از آ نجایی که استفاده از انرژی خورشیدی آزاد است و هیچ کشوری برای استفاده از این انرژی نیاز به هزینه کردن ندارد، باید با سرمایه گذاری در تکنولوژی، از این انرژی به بهترین شکل بهره برد .
خورشید که منبع اصلی انرژی است به معنای واقعی کلمه موجود است و می توان از این انرژی برای رفع نیازهای خود استفاده کرد. همچنین انرژی خورشیدی به طور رایگان و بدون هیچ گونه محدودیتی در همه ی نقاط جهان قابل دریافت است .ساد ه ترین روش استفاده از انرژی خورشیدی تبدیل آن به انرژی حرارتی از طریق گردآورند ههای حرارتی خورشیدی است. بنابراین قابل درک است که بسط و توسعه های اولیه ی سیستمهای انرژی خورشیدی بر تأمین انرژی لازم برای گر م کردن فضای ساختما نها و تأمین آب گرم مورد نیاز متمرکز شده بود.
با توجه به اینکه شدت تابش آفتاب در فصول مختلف سال در اقلیم سرد به اندازهایی میباشد که میتوان از آن برای تبدیل انرژی استفاده نمود؛ لذا طراحی کلکتورهای خورشیدی در اقلیم سردکار مناسبی به نظر میرسد. برای جذب انرژی خورشیدی کلکتورهای خورشیدی استفاده می شوند که کلکتور به عنوان قلب سیستمهای خورشیدی وظیفه جذب انرژی خورشید را بر عهده دارد .کلکتورهای انرژی خورشیدی انواع خاصی از مبد لهای حرارتی هستند که انرژی تشعشعی خورشید را به انرژی داخلی محیط انتقال، تبدیل می کنند .جزء اصلی هر سیستم خورشیدی، بخش کلکتور آن است .این جزء وسیل های است که تشعشع ورودی خورشید را جذب و آن را به گرما تبدیل می کند و این گرمارا به سیالیمعمولاً - هوا، آب، یا روغن - که درون کلکتور در جریان است، انتقال میدهد .
انرژی خورشیدی جمع شده از طریق سیال در گردش یا به طور مستقیم برای گرم کردن آب یا تجهیزات تهویه محیط استفاده می شود و یا به مخزن ذخیره سازی انرژی حرارتی که در شب یا روزهای ابری استفاده م یشود، انتقال می یابد.
-2 روش پژوهش
روش پژوهش حاضر بر اساس مستندات کتابخانه ایی و مطالعه ی طرحها و مقالات تدوین شده در این راستا میباشد. نتایج تحقیقات و مطالعات، وجود ضعف فراوان در بعد اقلیمی طراحی معماری مجتمعهای مسکونی موجود، عدم توجه به پتانسیلهای محیطی جهت صرفه جویی در مصرف انرژی، عدم استفاده از انرژهای نو - طبیعی - در ساختمان و نیاز شدید به وجود یک نظام برنامه ریزی کارا جهت ایجاد هماهنگی میان بخش مسکن و بعد اقلیمی آن را، پیرامون موضوع نشان میدهد.
-3 کلکتور خورشیدی
کلکتور وسیلهایی است که برای تبدیل انرژی خورشیدی یا تابش خورشیدی به کار میرود. میزان انرژی خورشیدی که به سطح زمین برخورد میکند، بر حسب شرایط آب و هوایی، مکان و جهت سطح، حدود 1000 وات بر مترمربع در آسمان صاف میباشد. عبارت کلکتور خورشیدی مربوط به پنلهای آب گرم خورشیدی میباشد. ولی میتواند به تاسیسات پیچیدهتری همانند دستگاه-های سهمیگون خورشیدی، برجهای خورشیدی و یا تاسیسات یا پیچیدگی کمتر همانند گرمایش هوای خورشیدی مربوط باشد. معمولا نیروگاههای خورشیدی برای تولید الکتریسته کلکتور خورشیدی از کلکتورهای پیچیدهتر برای گرم کردن آب و تولید بخاری استفاده میکنند که توربین متصل به یک ژنراتور الکتریکی را میگرداند. کلکتورهای سادهتر معمولا در ساختمانهای مسکونی و تجاری برای گرمایش تکمیلی مورد استفاده قرار میگیرند.
