فناوری های انرژی خورشیدی برای مصارف خانگی

استفاده از انرژی خورشیدی به شکل تولید برق خورشیدی که عموما با استفاده از صفحات فتوولتائیک صورت می گیرد، حالا امری جا افتاده است و در داخل کشور نیز باور عمومی به سمتی پیش می رود که می توان بسیاری از نیازها به برق را (خصوصا در شرایطی که به سیستم برق رسانی شبکه سراسری دسترسی وجود ندارد) از این طریق برطرف ساخت.

اما ذهن های خلاق در نقاط مختلفی از جهان به این مرحله قانع نیستند و مدام در تلاشند تا با استفاده از انرژی خورشید که بی وقفه به زمین می رسد و هرقدر هم که از آن استفاده شود تمامی ندارد، هر روز کارهای بیشتر و بهتری انجام بدهند.

برای مثال، رنگ های خورشیدی و مصالح فتوولتائیک از جمله ی این دسته از نوآوری ها هستند.

مصالح فتوولتائیک

مصالح فتوولتائیک شامل دو نوع مصالح فتوولتائیک ترکیبی و مصالح فتوولتائیک به کار رفته در ساختمان هستند و به طور کلی به اداوت تولید برق خورشیدی که در کنار و یا ترکیب با سایر مواد و مصالح و تجهیزات یک بنا قرار می گیرند، مصالح فتوولتائیک می گویند.

فوتوولتیک‌های ترکیبی با ساختمان (BIPV - Building-integrated photovoltaics) یک نوع مصالح و مواد فوتوولتیک هستند که برای جایگزین کردن مواد قدیمی و سنتی در بخش‌هایی از پوشش ساختمان مثل پشت بام، پنجره‌های شیروانی (سقف) یا سر در و نمای خانه‌ها، به کار می‌روند.

آن‌ها به‌طور فزاینده ایی در ساخت ساختمان‌های جدید به کار رفته‌اند، مثلاً به عنوان منبع اصلی (عمده) یا منبع مویین و بسیار کوچک توان الکتریکی، هر چند که ساختمانهای فعلی ممکن است از تکنولوژی مشابهی نیز بهره گرفته باشند.

مزیت فوتوولتیک‌های ترکیبی نسبت به سیستمهای غیر ترکیبی رایج تر این است که می‌توان با کاهش مبلغ خرج شده برای مصالح ساختمان، هزینه اولیه را حذف کرد و کاری که معمولاً برای ساخت قسمتی از ساختمان که جایگزین مدولهای (بخشهای) BIPV می‌شود، نیاز می‌شود، را انجام نداد.

این مزیتها باعث شده که BIPV یکی از سریع / پیشرفت‌ترین بخش‌های صنعت فوتوولتیک باشد. واژه فوتوولتیکهای به کار رفته در ساختمان (BAPV) گاهی برای اشاره به فوتوولتیکهایی به کار می‌روند که پس از تکمیل ساخت ساختمان، در آن نصب می‌شوند. اکثر تأسیسات ترکیبی در واقع BAPV هستند.

برخی از سازندگان بین ساخت و سازهای جدید BIPV و BAPV تمایز قائل می‌شوند.

مصالح فتوولتائیک ترکیبی یا به اختصار BIPV، به مصالح ساختمانی جدید اطلاق می شود که خاصیت فتوولتائیک دارند و با مصالح معمولی و سنتی ترکیب می شوند و علاوه بر کار پوشش و نمای ساختمان ها تولید برق خورشیدی نیز می نمایند.

استفاده از این نوع مصالح در بنای ساختمان ها باعث می شود که آن ها بر اساس اصول و علم فتوولتائیک روزانه و به صورت طبیعی، برق خورشیدی تولید کنند.

مصالح فتوولتائیک ترکیبی با ساختمان (BIPV-Building integrated photovoltaic) می تواند شامل، رنگ های خورشیدی، شیشه ها و پنجره های فتوولتائیک و … باشد؛ به شکلی که عضو اضافه ای مثل پنل خورشیدی به بنا اضافه نمی شود و در شکل ظاهر ساختمان تغییری رخ نمی دهد.

همچنین در هزینه ها نیز صرفه جویی می شود چرا که باعث می شود بخش هایی از ساختمان که برای تولید برق خورشیدی بعدا زیر ادواتی مثل پنل خورشیدی قرار می گیرند و بلا استفاده می مانند، از ابتدا در ساختمان استفاده نشوند.

مصالح فتوولتائیک به کار رفته در ساختمان (Building applied photovoltaic-BAPV) در واقع همان تجهیزاتی مثل پنل های خورشیدی هستند که پس از سخت بناهای معمولی به آن ها اضافه می شوند تا با استفاده از خواص و ویژگی های شان، تولید برق خورشیدی نمایند.

مصالح فتوولتائیک اولیه در واقع همین نوع BAPV بوده و هنوز هم در نقاط مختلف جهان به همین صورت تولید برق خورشیدی صورت می گیرد و فعلا نسبت به مورد اول مرسوم تر و تجاری تر محسوب می شود.

رنگ خورشیدی

رنگ خورشیدی را هم می توان از جمله مصالح فتوولتائیک ترکیبی با ساختمان و یا BIPV در نظر گرفت، این نوع رنگ از فناوری های نوین در حوزه خورشیدی است که این صنعت را به سمت هرچه ساده تر شدن و ارزانتر شدن پیش می برد.

با استفاده از انواع رنگ های خورشیدی و پوشاندن هر سطحی از ساختمان که در معرض تابش آفتاب است به وسیله آن ها، می توانیم ساده تر و حتی خیلی ارزان تر برق خورشیدی تولید کنیم.

در ساختار و فرمول شیمیایی رنگ های خورشیدی از فناوری نوین «دانه‌های کوانتومی استفاده شده است؛ به طوری که این دانه‌ها، که بلور های نیمه‌رسانا هستند و قطری ما بین 2 تا 10 نانومتر دارند را با رنگ ها ترکیب می کنند و این رنگ ترکیبی با دریافت تابش از خورشید، الکتریسته تولید می کند.

رنگ های خورشیدی در صورتی که مرسوم تر شوند و به صورت رایج در بازار خورشیدی مورد نظر مشتریان قرار بگیرند، افراد را از نصب پنل های خورشیدی روی سطوح و تغییر شکل ظاهری خانه ها آسوده می کنند، در این صورت دیگر از مسائل و دشواری های مربوط به نصب پنل های خورشیدی و نگه داری از آن ها نیز خبری نخواهد بود.

استفاده از رنگ های خورشیدی با توجه به ماهیت و نوع کاربرد این محصول، می تواند باعث شود بخش های بیشتری از سطوح یک بنا تولید برق خورشیدی را داشته باشند؛ چون پنل های خورشیدی به خاطر فیزیک و ساختار ظاهری شان قابلیت نصب در هر جا و هر حالتی را ندارند.

خانه خورشیدی

خانه های خورشیدی شاید در ذهن خانه هایی را تداعی کنند که در آن با یک سیستم آفگرید تامین برق برای مصارف مختلف جاری صورت می گیرد، اما طراحی های نوین از خانه های خورشیدی، که از ذوق سرشار سازندگان و طراحان و ترکیب این ذوق با علوم فتوولتائیک نشات گرفته همه تصاویر ساده ذهنی از یک خانه خورشیدی را تغییر می دهد.

مثلا در خانه خورشیدی که در این تصویر مشاهده می شود، پنل های خورشیدی مانند گلبرگ‌های گل، قابلیت باز و بسته شدن دارند و در روز در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند و به این صورت است که برق مورد نیاز این خانه‌ رؤیایی را تامین می‌کنند.

همان‌ طور که پیداست این خانه با محیط اطراف اتصال و ارتباطی ندارد و انواع نیازهایش به انرژی، از طریق همین پنل ها برطرف می‌شود.

شاید بتوان این طرح را یک خانه درختی جالب و نوین تلقی کرد، طراح آن نوآوری و هنر را از حد گذرانده و هیچ‌ چیزی از جذابیت و هوشمندی در طراحی این خانه کم نگذاشته‌ است.

اتومبیل خورشیدی آپرا

مجموعه نوپای آپترا که با انقلاب در حوزه ماشین های الکتریکی، قدرتمندانه پا به عرصه صنعت مدرن گذاشت، چند ماهی است که از جدیدترین محصول خود که یک اتومبیل خورشیدی (که بیشتر شبیه سفینه فضایی است) رو نمایی کرده است.

این ماشین خورشیدی سه چرخ همانطور که از نام آن پیداست برای تامین انرژی مورد نیازش از نور خورشید استفاده می کند و نیاز به سوخت ندارد. آپترا در حال حاضر در دو مدل 250 و 1000 مایلی (400 و 1600 کیلومتری) طراحی و ساخته شده است.

این فناوری نوین، وسیله نقلیه جذابی است که احتمالا از نظر خانم ها دوست داشتنی تر تلقی می شود، علاوه بر طراحی الکتریکی و مکانیکی بی نقص ماشین جدید آپترا، می توان گفت که طراحی داخلی آن نیز بسیار زیبا است و دست کمی از مدرن ترین اتومبیل های جهان ندارد.

صفحه نمایش با کیفیت در داخل ماشین یک تلوزیون تمام عیار محسوب می شود، فضای داخلی بزرگ، مناسب دو سرنشین و البته میزان زیادی وسیله برای سفرها و تفریحات است.

از لحاظ امنیت نیز می توان گفت سول آپترا از هر وسیله نقلیه چهار چرخی امن تر است... سیستم ایربگ پیشرفته، سلول ایمنی الهام گرفته از فرمول 1 و ضربه گیرهای عالی، محفوظ و ایمن بودن این ماشین خورشیدی زیبا و کاربردی را ضمانت می کند.

اجاق پرتابل خورشیدی

اجاقها، فرها و آشپزخانه های خورشیدی را چندان نمی توان نوین تلقی کرد چرا که شاید قدمت استفاده از گرمای خورشید برای طبخ و گرم کردن غذا به سالها قبل برگردد، اما هر روز طراحی های جدیدتر و جذاب تری پا به این عرصه میگذارند که باعث می شوند دیگر نتوان به عنوان یک فناوری نوین نادیده شان گرفت.

انواع فرها و اجاق های خورشیدی که بی نهایت برای آشپزی در طبیعت کارایی دارند، امروز در سراسر جهان مورد استفاده اند و از نظر ابعاد نیز متفاوتند... حتی اگر کمی علاقه مند باشید و جستجو کنید آموزش ساخت انواع کوچک این وسیله با وسایل ساده و در دسترس را پیدا خواهید کرد.

در میان انواع طراحی های جدید و خاص برای اجاق های خورشیدی، شاید بتوان نوع پرتابل و قابل حمل آن که در درون یک کوله هم جای می گیرد را مد نظر قرار داد، این اجاق خورشیدی بسیار مناسب برای سفرهای خارج از شهر است و می تواند نیاز شما به افروختن آتش برای طبخ غذا و درست کردن نوشیدنی که کار امنی برای طبیعت نیست را مرتفع سازد.

قطعا ساختار این فرها و اجاق ها هرچه انعطاف پذیر تر و با قابلیت حمل بهتری باشند بهتر است و محصول پرطرفدارتر خواهد بود.

بحث انرژی خورشیدی و استفاده از این منبع بی نظیر و بی پایان، به شکلی که امروز به آن نگاه می شود و در نقاط مختلف جهان مورد استفاده قرار می گیرد، به نسبت حرفی نوین و جدید برای گفتن است.

انرژی خورشیدی در واقع ایجاد کنندۀ تغییرات بسیاری در معادلات اقتصادی و سیاسی مربوط به انرژی در سراسر جهان بوده و این تاثیر هر روز به نسب رشد و همه گیری این ایده بیشتر و بیشتر نیز می شود.

اینکه تولید و بهره گیری از برق خورشیدی تا به آنجا پیش برود که بتواند در بخش های عمده تری بار تامین برق مورد نیاز را بر دوش بگیرد، می تواند حالت ایده آل و آرمانی باشد که البته با خودباوری و درک بهتر مزایای این کار خیلی هم دور از دسترس نیست.

مالکیت معنوی مجله انرژی (energymag.ir) علامت تجاری ناشر است... سایر علائم تجاری مورد استفاده در این مقاله متعلق به دارندگان علامت تجاری مربوطه می باشد، ناشر وابسته یا مرتبط با دارندگان علامت تجاری نیست و توسط دارندگان علامت تجاری حمایت، تایید یا ایجاد نشده است، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد و هیچ ادعایی از سوی ناشر نسبت به حقوق مربوط به علائم تجاری شخص ثالث وجود ندارد.