در بسیاری از کشورهای توسعه یافته استفاده از انرژی خورشیدی بین مردم رواج زیادی یافته است و روز به روز نیز درحال گسترش است. در این مطلب نکات استفاده و نصب سیستم انرژی خورشیدی برای خانه ها، بدون آسیب به طراحی معماری و ظاهر آن‌ها، شرح داده شده است.
نصب پنل خورشیدی در خانه ها
این روزها استقبال از انرژی خورشیدی در بیشتر کشورهای دنیا رو به افزایش است. در ایالات متحده امریکا، تولید خالص انرژی خورشیدی در دهه گذشته بیش از 113,000 میلیون کیلووات ساعت افزایش یافته است. ادغام خورشیدی با پروژه‌های مسکونی باعث صرفه‌جویی در پول صاحبان خانه در قبوض انرژی و افزایش ارزش ملک در طول زمان می‌شود.
با پیشرفت فناوری یکپارچه سازی خورشیدی، مزایای آن فراتر از مالی و زیست محیطی است. پنل های خورشیدی در معماری مدرن می‌توانند در زیبایی نمای خانه نقش به سزایی را ایفا نمایند.
وجود انرژی خورشیدی در یک خانه در بین برخی خریداران تبدیل به یک اولویت شده است. با توجه به تقاضای زیاد برای استفاده از انرژی خورشیدی در خانه ها، معماران و طراحان باید این موضوع را در طراحی‌های خود در نظر داشته باشند. وجود برنامه ریزی و طراحی اصولی در ساخت پروژه می‌تواند در اجرای دقیق پنل‌های خورشیدی موثر باشد.
این مقاله به تشریح این موضوع می‌پردازد که سازندگان خانه چگونه می‌توانند خواسته‌های مصرف‌کنندگان را برای ایجاد انرژی خورشیدی در خانه‌هایشان برآورده کنند و مسیری آسان برای سازگاری با روندهای تغییر طراحی خانه ایجاد کنند.
تخمین مصرف انرژی
برای ساخت خانه ای با انرژی خورشیدی، سازندگان باید برآورد نسبتا دقیقی از میزان مصرف انرژی در خانه تهیه کنند. تخمین مصرف انرژی یک خانه می‌تواند کمکی پیچیده باشد، به خصوص زمانی که هنوز خانه‌ای ساخته نشده است و مشخص نیست چه افرادی قرار است در آن زندگی کنند. دانستن اینکه یک خانه تقریبا به چه مقدار انرژی نیاز دارد برای تعیین ابعاد سیستم برق خورشیدی و تعداد پنل‌ها اهمیت دارد.
سازندگان می‌توانند از اطلاعات صورتحساب مربوط به خانه‌هایی که شرایط مشابهی با خانه‌ای که قرار است در آن منطقه ساخته شود، استفاده کنند. کل انرژی مصرفی بر حسب کیلووات ساعت باید محاسبه شود. به سادگی کل کیلووات ساعت را برای یک چرخه صورتحساب سالانه در نظر بگیرید یا انرژی مصرفی یک روز را برای یک ماه محاسبه کنید. توجه به این نکته نیز بسیار مهم است که مصرف انرژی در هر فصل، متفاوت است و این تخمین اولیه میزان مصرف دقیق خانه را تعیین نمی‌کند.
سیستم های خورشیدی خانگی معمولا بین 350 تا 850 کیلووات ساعت در ماه برق تولید می‌کنند. خانه‌هایی که از انرژی خورشیدی استفاده نمی‌کنند و میزان مصرفشان از این محدوده بیشتر است، قبل از نصب تجهیزات خورشیدی باید فرصت‌هایی را برای صرفه جویی در انرژی شناسایی کنند تا هدررفت انرژی در خانه به کمترین میزان خود برسد. این موارد بسیار مهم است چرا که به سازندگان کمک می‌کند تا کارآمدترین سیستم را انتخاب کنند. موارد زیر می‌تواند مصرف انرژی را در هر خانه‌ای تا حد زیادی کاهش دهد:
- بستن درزها
- عایق کردن خانه برای جلوگیری از هدررفت گرما و سرما
- استفاده از پنجره‌های مقاوم در برابر اشعه ماوراء بنفش
- خرید لوازم خانگی دارای گواهینامه ENERGY STAR
بررسی نصب سیستم خورشیدی قبل از ساخت خانه
پنل‌های خورشیدی تقریباً برای هر آب و هوایی طراحی شده‌اند، اما معماری خانه و موقعیت جغرافیایی آن تعیین می‌کند که چقدر نور خورشید به پنل می‌رسد. بهترین راه برای تعیین اینکه آیا پنل‌های خورشیدی را می‌توان در خانه نصب کرد یا خیر، تماس با یک شرکت محلی است که کار طراحی و اجرای پروژه‌های انرژی خورشیدی را انجام می‌دهد.
در طول ارزیابی، متخصص نصب، شیب سقف، درختان اطراف و چندین عامل دیگر را که بر عملکرد سیستم انرژی خورشیدی تأثیر می‌گذارند، بازرسی می‌کند. معمولاً پنل‌های خورشیدی در سقف‌های رو به جنوب با زاویه 15 تا 40 درجه بیشترین عملکرد را دارند. سقف‌هایی که 10 الی 30 سال مورد استفاده بوده‌اند باید قبل از نصب پنل‌های خورشیدی تعویض شوند.
معمارانی که قصد طراحی خانه به همراه پنل های خورشیدی را دارند، می‌توانند از چک‌کننده‌های سازگاری خورشیدی موجود به صورت آنلاین استفاده کنند. با وارد کردن اطلاعاتی مانند آدرس محل می‌توان به سرعت و به راحتی جهت و زاویه مناسب سقف خانه را برای استفاده بهینه از انرژی خورشیدی به دست آورد.
نحوه انتخاب یک سیستم برق خورشیدی برای خانه های نوساز
وقتی صحبت از انرژی خورشیدی به میان می‌آید، هیچ راه حل یکسانی برای همه وجود ندارد. بهترین نوع سیستم الکتریکی خورشیدی به عوامل مختلفی از جمله موقعیت مکانی، جهت خانه و میزان قرار گرفتن در معرض خورشید بستگی دارد. با این حال، به طور کلی، سه نوع اصلی از سیستم های الکتریکی خورشیدی وجود دارد: یکپارچه، خارج از شبکه و هیبریدی.
سیستم‌های برق خورشیدی یکپارچه، رایج‌ترین نوع سیستم‌های انرژی خورشیدی هستند. مالکان در صورت‌حساب‌های ماهانه صرفه‌جویی می‌کنند اما در صورت خرابی سیستم می‌توانند به شبکه تکیه کنند. علاوه بر این، آن‌ها می‌توانند برق را به شبکه بفروشند.
سیستم‌های خارج از شبکه، خانه‌ها را قادر می‌سازد تا مستقل از شبکه برق منطقه خود کار کنند. در حالی که این امر آزادی زیادی را فراهم می‌کند، اما نسبت به یک سیستم متصل به شبکه به نگهداری بیشتری نیاز دارد. صاحبان خانه‌هایی که سیستم‌های خارج از شبکه دارند به یک سیستم باتری برنامه‌ریزی‌شده برای ذخیره انرژی خورشیدی برای استفاده در شب یا هنگام قطع برق نیاز دارند.
سیستم‌های الکتریکی خورشیدی هیبریدی ترکیبی از سیستم‌های متصل به شبکه و سیستم‌های خارج از شبکه هستند. آن‌ها معمولاً به شبکه برق وصل می‌شوند و یک سیستم پشتیبان باتری نیز دارند. این به صاحبان خانه آرامش خاطر می‌دهد تا بدانند در صورت قطعی برق یک منبع انرژی به عنوان پشتیبان در اختیار دارند.
همکاری سازندگان با شرکت‌های انرژی خورشیدی
افزایش تقاضا برای استفاده از انرژی خورشیدی به این معنی است که شرکت‌های ساختمانی باید فعالیت خود را در این زمینه گسترش دهند. همکاری با نصابان و شرکت‌هایی که این خدمات را ارائه می‌دهند، می‌تواند راه حل مناسبی برای این مسئله باشد.
این را هم در نظر بگیرید که ساخت یک خانه با انرژی خورشیدی از به روز رسانی یک خانه غیر خورشیدی ارزان‌تر است. یعنی اگر سیستم انرژی خورشیدی به طور اصولی طرحی و در هنگام ساخت خانه اجرا گردد نسب به خانه‌ای که ساخته شده است و بعدا تصمیم به استفاده از انرژی خورشیدی می‌گیرد هزینه کمتری را به دنبال خواهد داشت.
هزینه نصب سیستم انرژی خورشیدی
انرژی خورشیدی به سرمایه گذاری قابل توجهی نیاز دارد، اما چندین گزینه برای تامین هزینه‌ها و مشوق‌های مالیاتی می‌تواند این موضوع را برای صاحبان خانه آسان کند. افرادی که می‌خواهند هزینه کل سیستم را از قبل بپردازند باید بین 15,000 تا 30,000 دلار برای یک سیستم برق خورشیدی معمولی مسکونی هزینه کنند.
در ایالات متحده امریکا، صاحبان خانه می‌توانند هزینه سیستم برق خورشیدی خود را به روش‌های مختلفی تامین کنند. اجاره‌های سیستم انرژی خورشیدی همراه با قرارداد خرید برق به صاحبان خانه امکان می‌دهد تا پانل‌های خورشیدی را بدون پرداخت هزینه‌های اولیه نصب کنند. در این مدل، یک شرکت انرژی خورشیدی مالک سیستم است و انرژی تولید شده را به صاحب خانه می‌فروشد. نرخ انرژی تا 25 سال ارزان‌تر از نرخ رایج است. نکته منفی این است که صاحبان خانه مالک سیستم انرژی خورشیدی نیستند.
در ایالات متحده تسهیلات و وام‌هایی برای نصب سیستم انرژی در نظر گرفته شده است که به صاحبان خانه اجازه می‌دهد تا هزینه سیستم برق خورشیدی خود را با وام تامین کنند و اقساط آن را ماهانه پرداخت کنند. نرخ بهره ثابت است و شرایط وام می‌تواند از پنج تا 20 سال متغیر باشد. وام‌های خورشیدی دارای شرایط بازپرداخت مشابه وام مسکن یا خط اعتباری هستند.
تعادل زیبایی شناسی معماری با سیستم خورشیدی
اکثر صاحبان خانه می‌خواهند سیستم انرژی خورشیدی آن‌ها به همان اندازه که در تامین برق موثر است، زیبا به نظر برسد. در حالی که سیستم‌های انرژی خورشیدی قدیمی‌تر حجیم هستند و وقتی پس از ساخت اضافه می‌شوند، به ظاهر و زیبایی نمای خانه آسیب می‌زنند، به کمک سیستم‌های خورشیدی جدیدتر می‌توان خانه‌هایی با نمای زیباتر طراحی کرد.
شینگل‌ها و کاشی‌های خورشیدی (Solar Shingles) ظاهر بسیار شیک‌تری نسبت به پنل‌های خورشیدی سنتی دارند. آن‌ها با سلول‌های فتوولتائیک ساخته شده‌اند که می‌توانند در مواد و مصالح سقف تعبیه شوند. با این حال، کاشی‌های خورشیدی کمتر به چشم می‌آیند و اغلب گران‌تر از پنل‌های معمولی هستند.
سایبان‌های خورشیدی گزینه دیگری برای یکپارچه سازی سیستم انرژی خورشیدی هستند. سایبان‌ها سازه‌های مستقلی هستند که می‌توانند در مکان‌های زیادی از جمله بالای گاراژ یا حیاط خلوت نصب شوند. به عنوان مثال، اگر کسی در حال ساخت یک آلاچیق یا یک آشپزخانه سرپوشیده در فضای باز است، یک سایبان خورشیدی می‌تواند علاوه بر ایجاد سایه، برق نیز تولید نماید.
جمع بندی و سخن پایانی
معماران، طراحان و شرکت‌های ساخت‌وساز باید با خواسته‌های جدید خریداران خانه‌های امروزی سازگار شوند. با رعایت این نکات، مردم می‌توانند از تمام مزایای انرژی فتوولتائیک یا خورشیدی بدون به خطر انداختن طراحی معماری و زیبایی خانه خود بهره‌مند شوند.
منبع: ArchDaily