سامانه غیرفعال خورشیدی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

سیستم غیر فعال خورشیدی سیستمی که قسمت‌هایی از جدارهٔ پوسته خارجی را تشکیل می‌دهد و به گونه‌ای طراحی شده است که به یک مکانیسم غیرفعال انرژی خورشید را در خود جمع آوری و ذخیره می‌نماید تا در زمان مناسب به فضای داخلی ساختمان منتقل گردد (مانند فضای گلخانه‌ای).[۱] سامانه فعال و غیر فعال خورشیدی با توجه به محدود بودن منابع فسیلی و الودگی‌های ناشی از استفاده از این گونه منابع، جوامع اندیشمندان را بدان واداشته است که از انرژی‌های تجدید پذیر به جای منابع فسیلی استفاده کنند. در سامانه غیر فعال خورشیدی ساختمان‌ها به گونه‌ای طراحی می‌شوند که نیازهای سرمایش،گرمایش و نور رسانی در ان‌ها به صورت طبیعی و همساز با اقلیم تامین گردد و به این دلیل سامانه غیر فعال نامیده می‌شوند که نیاز به فعالیت تجهیزات سرمایشی و گرمایشی به حداقل ممکن می‌رسد. در ۲۴۰۰ سال پیش سقراط دریافته است که: "امروزه با خانه‌های در جهت جنوبی، اشعهٔ خورشید در زمستان‌ها به داخل ایوان نفوذ می‌کند را، اما در تابستان، مسیر حرکت خورشید درست در سمت بالای سرمان یا بالای پشت بام است، به طوری که سایه ایجاد می‌کند. بنابراین باید سمت جنوب را برای گرفتن افتاب زمستان بزرگ تر وکشیده تر و سمت شمال را برای دوری از بادهای زمستان کوتاه تر ساخت."[۲]

سیستم‌های غیر فعال خورشیدی[ویرایش]

در اغلب ساختمان‌ها به نوعی از ساده ترین روش گرمایش غیر فعال خورشیدی استفاده می‌شود. با تابش خورشید پنجرهای یک ساختمان حرارت در فضاهای داخلی ذخیره شده و باعث گرم شدن فضاهای داخلی می‌شود (پدیده گلخانه‌ای). که این فرایند ساده ترین نوع سیستم غیر فعال است. اما هدف اصلی از طراحی سیستم‌های غیر فعال خورشیدی، جذب حئاکثر حرارت خورشید و ذخیره حرارت جذب شده و پخش ان در فضاهای داخلی است. فضاهای افتاب گیر و گلخانه ای که در جهت جنوب طراحی می‌شوند از ضروریات یک سیستم غیر فعال خورشیدی است.

انواع سیستم‌های غیر فعال خورشیدی[ویرایش]

  • دریافت مستقیم
  • دیوار ترومپ
  • اتریوم
  • اتاقک‌های شیشه‌ای چسبیده به بنا
  • دیوار سنگین
  • پدیده ترموسیفون
  • بالکن‌های شیشه‌ای

سیستم دریافت مستقیم[ویرایش]

ساده ترین سیستم غیر فعال خورشیدی است. در این سیستم نور خورشید از پنجره‌ها و بازشوها و نور گیرها وارد فضای داخلی شده و به وسیله سطوح و مبلمان داخلی جذب می‌شود.[۳] بناهای با جذب مستقیم که به پنجره‌های رو به جنوب که به نام پنجره‌های خورشیدی نامیده می‌شوند وابسته‌اند. نور خورشید با امواج با طول موج کوتاه از شیشه عبور کرده و داخل فضای مورد نظر می‌گردد. این امواج پس از تابیده شدن بر روی سطوح داخلی، ان‌ها را گرم کرده و موجب انتشار امواج با طول موج بلند می‌شوند. این امواج دیگر قادر به عبور نبوده و در داخل فضا حبس می شوندکه این امر به پدیده گلخانه‌ای معروف است.[۴] دیوار سنگین در این سیستم حرارت خورشید به طور مستقیم توسط دیواری که ظرفیت حرارتی بالایی دارد مثل یک (دیوار بتنی) ذخیره شده و در فضاهای داخلی پخش می‌شود.[۵]

دیوار ترومب[ویرایش]

نوشتار اصلی: دیوار ترومب

این سیستم مشابه دیوار سنگین است اما دریچه‌هایی در بالا و پایین دیوار ترومپ تعبیه می‌شود تا گرمای ذخیره شده در دیواره از طریق جابه جایی هوا به فضاهای داخلی انتقال یابد.[۶] از آنجایی که اولین بار فلیکس ترومپ در سال ۱۹۶۶ در فرانسه ازین روش استفاده کرد، این دیوار به این اسم نامیده می‌شود. این دیوار که در فاصلهٔ کمی از شیشه قرارگرفته است از موادی با چگالی بالا مانند سنگ، آجر، خشت یا گالن‌های چرب آب ساخته شده و جدارهٔ آن‌ها رنگ امیزی تیره دارند. فاصلهٔ بین شیشه و دیوار می‌بایست حداقل در حدود ۸ تا ۱۰ سانتی متر باشد تا گردش هوا به سادگی صورت پذیرد.[۷]

آتریوم[ویرایش]

نوشتار اصلی: آتریوم

آتریوم یک فضای میانی مثل یک حیاط مرکزی در بنا است که دارای سقف شفاف و آفتاب‌گیر است و بخش‌ها و فضاهای مختلف ساختمان پیرامون فضای آتریوم شکل می‌گیرد. پرتوهای حرارت زای خورشیدی از طریق سقف شیشه‌ای وارد فضای آتریوم شده و بدین طریق (پدیده گلخانه‌ای) انرژی حرارتی در فضای آتریوم ذخیره شده و از طریق بازشوها و جداره‌های پیرامون آتریوم وارد فضای داخلی می‌شود. اما انچه که مهم است برای ممانعت از گرم شدن فضاها در داخل تابستان بایستی فضای آتریوم به نحوی مطلوب تهویه شده و سقف شیشه‌ای ان به طور موثری با سایه‌بان‌های مناسب پوشانده شود.[۸]

پدیده ترموسیفون[ویرایش]

نوشتار اصلی: ترموسیفون

گردش همرفتی یک سیال که در یک سیستم بسته اتفاق بیفتد، جایی که سیال سرد به جای سیال گرم در همان سیستم جایگزین می‌گردد، ترموسیفون نامیده می‌گردد. این سامانه در واقع یک چرخهٔ جابجایی طبیعی است. در این سامانه، مرحلهٔ جذب انرژی می‌تواند به صورت متصل به ساختمان و یا کاملاً در محیطی جداگانه صورت گرفته و حرارت جذب شده توسط کانال به فضای مورد نظر هدایت و در مکان مناسبی مانند دال بتنی یا انبارهٔ سنگی که معمولاً بالا تر از سطح جذب کننده قرار دارد، ذخیره گردد.[۹]

منابع[ویرایش]

  1. دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان، وزارت مسکن و شهرسازی معاونت نظام مهندسی و اجرای ساختمان، مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان صرفه جویی در مصرف انرژی، تهران، نشر توسعه ایران، ۱۳۸۱.
  2. مبانی فیزیک ساختمان 2 تنظیم شرایط محیطی زهرا قیابکلو
  3. تنظیم شرایط محیطی ساسان مرادی
  4. مبانی فیزیک ساختمان 2 تنظیم شرایط محیطی زهرا قیابکلو
  5. تنظیم شرایط محیطی ساسان مرادی
  6. تنظیم شرایط محیطی ساسان مرادی
  7. مبانی فیزیک ساختمان 2 تنظیم شرایط محیطی زهرا قیابکلو
  8. تنطیم شرایط محیطی ساسان مرادی
  9. مبانی فیزیک ساختمان 2 تنظیم شرایط محیطی زهرا قیابکلو
  • مرادی، ساسان."تنظیم شرایط محیطی"
  • قیابکلو، زهرا."مبانی فیزیک ساختمان ۲ تنظیم شرایط محیطی"