پنل های خورشیدی و کاربرد آن در ساختمان

در این مقاله خواهید خواند:

• انرژی خورشیدی
• سلول های خورشیدی و چگونگی عملکرد آنها
• قیمت انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی یکی از بهترین انرژی های طبیعی می باشد که براحتی در دسترس بوده و در عین حال راندمان بسیار بالایی دارد. انرژی خورشیدی که با تابش خورشد به زمین می رسد فاقد آلودگی های جانبی بوده و می تواند در مدت زمان کوتاهی انرژی بسیار بالایی را تولید کند بطوری که انرژی حاصل از تابش خورشید به سطح زمین، طی مدت زمان 1 ساعت، معادل انرژی مورد نیاز زمین و انسان ها در طول 1 سال است. 

در مجموع می توان ویژگی های زیر را برای انرژی خورشیدی نام برد.

• فراوان ترین نوع انرژی
• ارزان 
• تجدید پذیر 
• قابل دسترس
• عدم آلودگی محیط زیست
• کم خطر
• انرژی بالا

این نوع انرژی همانطور که گفته شد از مزایای بسیاری برخوردار بوده و به همین سبب بسیار مورد توجه قرار گرفته است. بطوری که برای بسیاری مصارف مورد استفاده واقع شده و تحولات بزرگی را برای چگونگی استفاده از انرژی های طبیعی رقم زده است. یکی از مصارف این انرژی تامین برق و گرمای ساختمان ها می باشد که با استفاده از پنل های مخصوص دریافت و در جهت نیاز های مشخص مصرف می شود.

سلول های خورشیدی و چگونگی عملکرد آنها

سلول های خورشیدی صفحاتی هستند که بر پایه دو روش جذب ترمیک و فتوولتائیک استوار بوده و به منظور جذب نور خورشید مورد استفاده قرار می گیرند.

در هر کدام از این روش ها انرژی جذب شده از تابش خورشید به صفحات و سلول های خورشیدی،  به نوع دیگری از انرژی تبدیل شده و سپس در ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. در روش جذب ترمیک انرژی حاصل از تابش خورشید به انرژی حرارتی تبدیل شده و برای گرمای محیط و آب مصرفی ساختمان بکار برده می شود اما در روش فتوولتائیک انرژی جذب شده از خورشید به الکتریسیته تبدیل شده و به این وسیله برق مورد نیاز ساختمان برای مصارف گوناگون تامین می شود. سلول های خورشیدی قابلیت نصب در ساختمان های مختلف را داشته و برای کاهش هدر رفت انرژی بدست آمده بایستی در نزدیک ترین نقطه نسبت به آن تعبیه شود. به همین منظور شاهد صفحات خورشیدی در پشت بام ساختمان ها هستیم.

نکته مثبت دیگری که برای پنل های خورشیدی می توان یادآور شد امکان ذخیره انرژی تولید شده در باتری های مخصوص می باشد. با ذخیره شدن انرژی جذب شده می توان در شب، روز های آفتابی و یا در زمان افزایش مصرف انرژی در ساختمان از آنها استفاده کرد و بدون قطع جریان انرژی مورد نیاز، روی آنها برنامه ریزی کرد.

سلول های خورشیدی دارای کاربردها و فواید فراوانی هستند که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

تامین برق مورد نیاز ساختمان

پنل های خورشیدی قابلیت تامین برق مصرفی خانه ها مانند روشنایی خانه، پمپاژ آب، وسایل الکتریکی و ... را داشته و با تبدیل برق تولیدی توسط آنها به برق AC براحتی قابل استفاده در ساختمان ها خواهد بود. پنل های خورشیدی با جذب انرژی حاصل از تابش خورشید و تبدیل آن به دیگر انواع انرژی می توانند برای اهداف گوناگون مورد استفاده قرار گیرند.

کاهش هزینه های تامین انرژی

اگر برای تامین انرژی ساختمان از سلول های خورشیدی استفاده شود به سبب قابلیت تولید برق با استفاده از تابش خورشید توسط این پنل ها، می توان براحتی شاهد کاهش هزینه های مربوط به برق و حتی گاز ساختمان بود. این پنل ها با تولید برق ارزان برای ساختمان در تمامی ساعات روز موجب کاهش هزینه ها شده و می توانند برای مصارف گوناگون براحتی مورد استفاده قرار گیرد. همانطور که در بالا ذکر شد پنل های خورشیدی قابلیت تولید برق و آب گرم را داشته و می توان جهت گرمایش ساختمان و یا تامین برق مصرفی وسایل الکتریکی از آن بهره برد. با توجه به نکات گفته شد می توان انتظار داشت هزینه های مربوط به تامین برق و گاز ساختمان بطور محسوسی کاهش داشته باشد که این از بزرگترین مزایای استفاده از پنل های خورشیدی در ساختمان ها است.

کاهش آلودگی های زیست محیطی

تامین انرژی مورد نیاز ساختمان ها با استفاده از پنل های خورشیدی موجب کاهش مصرف برق در ساختمان شده و به موجب آن آلودگی های ناشی از تولید برق کاهش می یابد. علاوه بر این برق تولیدی توسط پنل های خورشیدی کمترین آلودگی را بهمراه داشته و به سبب استفاده از منبعی تجدید پذیر گزینه بسیار مناسبی برای حفظ محیط زیست می باشد.

علاوه بر این به سبب گرمایش از طریق تابش خورشید و آب گرم، انتقال گرما توسط جریان آب در پنل های داخلی خانه موجب کاهش خطرات ناشی از سوخت های فسیلی مانند گاز و نفت خواهد شد. بطور مثال درصد انفجار در ساختمان ها کاهش یافته و ایمنی ساختمان و ساکنین آن در درجات بالاتری قرار خواهد داشت. 

در مجموع علاوه بر مزایایی که برای انرژی خورشیدی و پنل ها عنوان شد می توان موارد زیر را به عنوان کاربرد های این نوع انرژی نام برد:

• تامین انرژی برق برای ساختمان
• گرم کردن آب استخر
• تامین آب گرم مصرفی
• گرم کردن خانه
• سیستم های تهویه مطبوع
• تامین روشنایی فضای باز
• خشک کن خورشیدی
• آب شیرین کن خورشیدی

قیمت انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی جزو انرژی هایی محسوب می شود که براحتی در دسترس بوده و برای تمامی افراد قابل استفاده می باشد. این انرژی ارزان برای کشور هایی مانند ایران که ساعات زیادی در طول روز، از تابش خورشید بهره می برند گزینه بسیار مناسبی بوده و نیاز به توجه بسیار دارد. چرا که در مقایسه با دیگر انرژی ها از مزایای بسیاری برخوردار است.

پنل های خورشیدی برای استفاده از این انرژی در 3 نوع مونوکریستال، پلی‌کریستال و ترکیبی در دسترس می باشد که هر کدام از آنها برای نقاط مختلف و با میزان تابش متفاوت خورشید(مانند مناطق گرمسیری و یا مناطق سردسیر) مناسب هستند. این پنل های خورشیدی به سبب ساختار متفاوت آنها میزان جذب متفاوتی نیز داشته و در نتیجه قیمت آنها نیز متفاوت است. 

پنل‌های پلی‌کریستال

• سطح بیشتری را اشغال می‌کنند
• در مناطق گرم‌تر از راندمان بالاتری برخوردارند
•  قیمت‌شان بسیار مناسب است 

پنل‌های مونوکریستال‌

• بسیار قدرتمندعمل می کنند
• قابلیت جذب ذره‌های خورشید را دارند
• سطح کمتری را اشغال می‌کنند
• مناسب‌ترین گزینه برای مناطق سردسیر با نور خورشید کم هستند
• در مقایسه با پنل‌های پلی‌کریستال گران‌ترند

پنل‌های ترکیبی

• علاوه بر سلول‌های کریستالی از یک‌لایه نازک فیلم هم برخوردارند
• انرژی خورشیدی بیشتری را جذب می‌کند
• از تکنولوژی پیشرفته تری برخوردارند
• گران‌قیمت‌ترین مدل‌ پنل های خورشیدی است