استفاده از انرژی های تجدید پذیر خورشیدی و بادی در معماری ( 100 اسلاید )

-محدودیت منابع فسیلی و آلودگی های محیطی ناشی از سوزاندن و متصاعد شدن گازهای سمی حاصل از آن که مشکلات تنفسی ، افزایش دمای هوا و تغییرات گسترده آب و هوائی را به دنبال دارد ، محافل علمی و دانشگاهی را به سمت مصرف بهینه انرژی سوق داده است ، تا با استفاده از انرژی های پاک و تجدیدپذیر نظیر انرژی خورشیدی ، بادی ، زمین گرمایی ، هیدروژنی و ... از خطرات و چالش های ایجاد شده ممانعت کنند .

-در این مقاله سعی داریم مزایا و اهمیت استفاده از انرژی های تجدیدپذیر ، به ویژه انرژی خورشیدی و بادی را جهت دستیابی به افزایش راندمان انرژی در تاسیسات سرمایش و گرمایش و تامین شرایط آسایش ساکنین ساختمان بر اساس طراحی اقلیمی و همچنین میزان کاهش مصرف انرژی نسبت به سوخت های فسیلی را بیان کنیم .

-ایران به عنوان کشوری در حال توسعه با دارا بودن منابع غنی انرژی های تجدید پذیر ، نیازی مبرم به بهینه سازی مصرف انرژی و برنامه ریزی های خرد و کلان در این زمینه دارد تا با استفاده از انرژی های پاک نظیر انرژی آفتاب ، باد ، امواج ، آب جاری ، زمین گرمائی و ... به جای انرژی های محدود فسیلی ، از خطرات و چالش های ایجاد شده ممانعت کنند .

برای استفاده از انرژی های تجدید پذیر ، دو روش وجود دارد :

• روش فعال
• روش غیر فعال

-در روش اول ؛ روش فعال  ، از تجهیزات برای تبدیل انرژی استفاده می شود . برای مثال انرژی خورشیدی به انرژی برق تبدیل می شود و از انرژی برق استفاده می شود . در این روش می توان از کلکتورهای خورشیدی ، توربین های بادی و ... که در ایران هم متداول هستند ، استفاده کرد.

-در روش دوم ؛ روش غیر فعال  ، شرایط اقلیمی به کمک طراحی مناسب و استفاده از انرژی های تجدید پذیر ، تعدیل و آسایش حرارتی را تا حد ممکن تامین می کنند . در این روش انرژي خورشيدي  بدون استفاده از سيستم هاي مصرف كننده انرژي نظير دمنده، پمپ يا كنترل كننده هاي پيچيده ، جمع آوري ، ذخيره و توزيع مي شود. با اين شيوه ، اجزاي مختلف يك ساختمان به طور همزمان ، انتظارات مختلف مطرح در زمينه هاي معماري ، سازه و انرژي را برآورده مي سازند .

• انرژی خورشیدی :

یکی از امید بخش ترین منابع انرژی در این زمینه انرژی خورشیدی است. این انرژی به صورت آزاد ، بدون قیمت و قابل گردآوری است و در هنگام استفاده موجب آلودگی محیط زیست نیز نمی شود.

شناسائی موقعیت جغرافیایی یک نقطه برای تعیین کیفیت و کمیت انرژی دریافتی آن نقطه از خورشید ضروری است .

با استفاده از سیستم های غیر فعال خورشیدی مانند گلخانه های خورشیدی ، دیوار ترومب و..  و یا استفاده از سیستم های فعال خورشیدی (جمع آورنده های خورشیدی) در طراحی ساختمان می توان میزان نیاز به گرمایش و سرمایش را کاهش داده و از هدر رفتن گرما و سرمای تولید شده جلوگیری کرد. البته موارد ذکر شده باید متناسب با خصوصیات اقلیمی منطقه استقرار ساختمان و وضعیت توپوگرافیک آن باشد.

انواع سیستم های غیر فعال خورشیدی :

• سیستم دریافت مستقیم
• 2-دیوار ترومب
• 3-دیوار آبی
• 4- بام آبی
• 5- فضای خورشیدی گلخانه

انواع سیستم های غیر فعال خورشیدی :

• 1-سلولهای فتوولتائیک
• 2-کلکتورهای خورشیدی

انواع کلکتورهای خورشیدی عبارتند از :

• الف -کلکتورهای صفحه ای تخت
• ب- کلکتورهای لوله ای تخلیه شده (خلادار)
• پ- کلکتورهای ترکیبی سهموی

انرژی باد :

انرژی باد ، یکی از انواع اصلی انرژی های تجدید پذیر می باشد که از نظر جغرافیایی گسترده و در عین حال به صورت پراکنده و تقریبا همیشه در دسترس است. در معماری از جریان باد برای تهویه طبیعی و تهویه هوای داخل ساختمان ها استفاده می شود.

امروزه به دلیل تراکم ساختمان ها در کنار هم ، استفاده بهینه از انرژی باد تا حد بسیار زیادی نادیده گرفته شده است.

انرژی باد انرژی حاصل از هوای متحرک است. باد به وسیله گرمای غیر یکنواخت سطح کره زمین که حاصل عملکرد خورشید است ، بوجود می آید و از آنجائی که باد تا زمانی که خورشید به زمین می تابد به طور پیوسته تولید خواهد شد ، آن را منبع انرژی تجدید شونده می نامند.

استفاده از جریان باد در معماری :

• تهویه و خنک سازی طبیعی
• خنک سازی به کمک خاصیت برودت تبخیری

1- تهویه و خنک سازی طبیعی :

برقراری جریان هوای محیط را در فضاهای داخلی ساختمان تهویه ی طبیعی می نامند. این نوع تهویه موجب افزایش گاز اکسیژن و کاهش دی اکسید کربن و بوهای متصاعد شده در داخل ساختمان می شود. و به دو حالت تقسیم می شود :

• الف - تهویه به کمک نیروی محرکه ی حرکتی
• ب- تهویه به کمک نیروی محرکه ی حرارتی جریان همرفتی

2- خنک سازی به کمک خاصیت برودت تبخیری :

باد علاوه بر تهویه و خنک سازی به کمک جایگزین کردن هوای خنک به جای هوای گرم ، می تواند با برودت تبخیری ترکیب و موجب تسریع و تقویت فرآیند خنک سازی شود.  در این فرآیند ، برای تبخیر آب از سطوح پوشیده از آب یا اجسام تر ، گرما لازم است که بخش اصلی آن از هوای مجاور سطح پوشیده از آب یا جسم تر تامین می شود .

به این ترتیب اگر جریان باد از مجاورت این سطوح عبور کند ، گرمای موجود در آن صرف عمل تبخیر شده و جریان باد خنک می شود ، تهویه ی هوای ساختمان به کمک جریانی که به این روش خنک میشود ، تاثیر خنک کنندگی بیشتری دارد  .

گاهی برای خنک کردن جریان هوا ، از برودت زمین استفاده می شود تا هوا ، گرمای خود را به زمین داده و خنک شود .

در برخی مناطق گرم و خشک ، ساختمان ها طوری طراحی می شوند که برای تهویه ی ساختمان از بادخان ، بادخور و سطوح پوشیده از آب و گیاه به طور هم زمان استفاده می شود .

• منابع مورد استفاده :

برای تهیه این پاورپوینت از چند مقاله و کتاب استفاده شده است که مهم ترین آن ها موارد زیر می باشد : ( توجه :  این فایل ها به صورت پی دی اف همراه با پاورپوینت برای دانلود قرار داده شده است )

1-فایل پی دی اف مقاله ای با عنوان " اهمیت و چگونگی استفاده از انرژی های تجدید پذیر در معماری " نوشته سهیلا پشنگ پور – ارائه شده در اولین کنگره علمی پژوهشی افق های نوین در حوزه مهندسی عمران ، معماری و فرهنگ

2- فایل پی دی اف نشریه ای با عنوان " انرژی باد در معماری " تهیه شده توسط گروه بین المللی ره شهر

3-فایل پی دی اف کتاب راهنمای مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان