مزایای استفاده از سلول های خورشیدی و انرژی خورشیدی در ساختمان چیست؟

در بازار چالش‌برانگیز کنونی، سیستم خورشیدی می‌تواند تفاوت به فروش رفتن یا نرفتن خانه شما باشد، چرا که بودن این سیستم این ارزش را به ساختمان اضافه می‌کند تا خریداران، این ساختمان‌ها را برای استفاده بلند مدت خود به دیگر ساختمان‌ها ترجیح دهند.

همان‌طور که می‌دانید، انرژی خورشیدی (سولار)، قدرتی است که از خورشید گرفته می‌شود و از طریق تکنولوژی سلول‌های فوتوولتاییک (Photovoltaic) که نور خورشید را به برق تبدیل می‌کنند، مهار می‌شود.

چرا از صفحات خورشیدی در ساختمان‌ها استفاده کنیم؟

روز به روز به تعداد صاحبان املاک در همه جای دنیا که برای بهره بردن از مزیت تولید برق به این روش پاک و تجدیدپذیر، پنل‌های سیستم خورشیدی را روی سقف خانه‌های خود نصب می‌کنند، افزوده می‌شود. فتوولتاییک تقریباً در هر جایی یک بازار به سرعت در حال رشد است که تجارت‌های مختلف می‌توانند خود را در گوشه‌ای از آن جای دهند.

برای انتقال برق از محلی که تولید می‌شود تا دست مصرف کنندگان، به یک شبکه گسترده نیاز است و می‌دانیم که فاصله زیاد انتقال مساوی با تلفات بیش‌تر برق است. با نصب یک سیستم خورشیدی برای ساختمان خود، و گرفتن انرژی از خورشید شما در واقع با کاهش فاصله انتقال انرژی (از سقف، نما یا پنجره خانه تا داخل خانه) بازدهی مصرف خود را افزایش داده و تلفات انتقال انرژی را کاهش داده‌اید.

حال سوال این است که چرا باید به سمت انرژی خورشیدی برویم؟ مزیت استفاده از آن چیست؟

در این مبحث، ما به سه مورد از مزیت‌های فراوان سیستم‌های خورشیدی یعنی ذخیره پول، ذخیره انرژی و زیبایی ساختمان می‌پردازیم و اطلاعات جامع و کاملی در هر سه مورد ارائه می‌دهیم.

ذخیره پول

استفاده از سیستم سولار به چندین روش می‌تواند پول شما را ذخیره کند که پیشنهاد می‌شود با آن‌ها آشنا شوید.

استفاده از این انرژی در واقع یک نوع سرمایه‌گذاری است

این واقعیت دارد که بگوییم، بسیاری از کارهایی که صرف بهبود و پیشرفت ساختمان خود انجام می‌دهید، ارزشی به اندازه پول صرف شده برای آن‌ها ایجاد نمی‌کنند. اما استفاده از انرژی خورشیدی، در واقع پول شما را در هر ماه قبضی که برایتان می‌آید، ذخیره می‌کند. چرا که در هر ماه هزینه‌ای ثابت و پایین‌تر از روش معمول می‌پردازید.

در کشورهایی که استفاده از انرژی خورشیدی رایج‌تر است، سرمایه‌گذاری انجام شده روی سیستم خورشیدی، دقیقاً به همان اندازه هزینه صرف شده و یا بیش‌تر به خانه آن‌ها ارزش و اعتبار می‌دهد که این عمل هنگامی که سعی دارند خانه خود را به فروش برسانند، بسیار کمک می‌کند.

مطالعه‌ای در کالیفرنیا نشان می‌دهد که تأثیر جمعی این کار به اندازه‌ای است که خریداران خانه، مایل‌اند 15000 دلار برای یک خانه‌ای که یک سیستم خورشیدی با اندازه متوسط دارد، بیش‌تر بپردازند.

بنابراین این امکان در کشور ما نیز وجود دارد که شما در هنگام فروش خانه خود هم پول سرمایه‌گذاری خود را پس بگیرید و هم هنگامی که از ساختمان خود استفاده می‌کنید، پول بسیاری که باید صرف انرژی‌های دیگر کنید را ذخیره کرده باشد.

بیشتر بخوانید: راهنمای خرید پنل خورشیدی، نکات قبل و بعد از خرید + معرفی برندها

انرژی خورشیدی یک هزینه ثابت برای شما دارد

قبض برقی ماهانه شما، همیشه ممکن است افزایش یا کاهشی در مقدار مصرفی شما را نشان دهد اما هزینه سیستم خورشیدی ثابت است و اگر شما یکی از این سیستم‌ها را داشته باشید، ماهیانه هزینه‌ای ثابت پرداخت خواهید کرد.

با این سیستم از پس هزینه تغییراتی که همیشه برای خانه خود در نظر داشتید، برمی‌آیید

نصب یک سیستم خورشیدی روی خانه، به شما فرصت طراحی و اجرای تغییراتی که می‌خواهید در ساختمان خود ایجاد کنید، فراهم می‌آورد. به عنوان مثال، بسیاری از افراد در نظر دارند که استخر شنا یا وان حمام خود را با انرژی تجدیدپذیر بسازند، بنابراین این افراد می‌توانند با یک سرمایه‌گذاری برای نصب سیستم خورشیدی و در نتیجه هزینه‌ای که در مصرف برق ذخیره می‌کنند (چنان‌که در فوق گفته شد) چند مورد از این موارد را هم‌زمان تحقق ببخشند.

هیچ تغییر و تحولی در ساختمان که همگی هم هزینه‌هایی زیادی در پی دارند، نمی‌توانند ارزشی بیش‌تر از نصب یک سیستم خورشیدی داشته باشند، چرا که در مجموع به علت پرداخت پول کم‌تر در هر ماه قبض برق و ذخیره پولی که می‌خواهید در چند تغییر و تحول ساختمان به کار گیرید و همگی را با نصب سیستم خورشیدی تحقق می‌بخشید، می‌بینید این سیستم به طور نهان برای شما پول ساخته است!

با این سیستم می‌توانید انرژی تولیدی خود را بفروشید

اگر سیستم خورشیدی خانه شما بیش‌تر از مقدار مصرفی شما انرژی تولید کند، می‌توانید با فروش آن مقدار انرژی مازاد به شبکه، پول بدست آورید!

در هر صورت پول را باید خرج کرد

چه پول خود را صرف خرید و نصب یک سیستم خورشیدی کنید یا آن‌را به صورت قبض هر ماهه پرداخت کنید، در هر صورت باید آن را خرج کنید. اما در نظر داشته باشید که اگر چه هزینه اولیه سیستم خورشیدی ممکن است بالا باشد اما هزینه عملیاتی، نگهداری و استهلاک آن بسیار پایین است و در مدت زمان کوتاهی سود آن به شما برمی‌گردد.

تصمیم‌گیری برای داشتن یک چنین سیستمی همانند تصمیم‌گیری برای خرید یک خانه است، چرا که با این سیستم می‌توانید مستقل از شبکه برق، کنترل هزینه مصرف انرژی خود را به درستی به دست بگیرید.

باعث می‌شود برق کمتری مصرف شود

با نصب و راه‌اندازی یک سیستم خورشیدی روی سقف خانه، در مصرف برق خانگی خود به استقلال می‌رسید و از خود در مقابل افزایش ناگهانی و غیر قابل پیش‌بینی در هزینه‌های برق محافظت کنید. زیرا با وجود این سیستم، شما با خورشید و نور آن سروکار دارید که تغییرات ناگهانی در تابش آن وجود ندارد.

هنگامی که شما با سیستم خورشیدی روی سقف خانه انرژی مورد نیاز خود را تأمین می‌کنید، در یک نرخ ثابت هزینه مربوط به انرژی می‌مانید و دیگر نگران تغییرات نرخ استفاده از انرژی نیستید.

در یک کلام آیا صفحات خورشیدی پول شما را ذخیره می‌کند؟ بله، و مقداری که شما در هزینه خود ذخیره می‌کنید به عواملی چون مدت زمان تابش مستقیم نور خورشید، اندازه صفحات و زاویه آن‌ها نسبت به تابش خورشید بستگی دارد.

بنابراین بهتر بودن مسائل مالی مربوط به این سیستم نسبت به روش‌های معمول، مهم‌ترین انگیزه برای رفتن به سمت سیستم خورشیدی است چرا که با وجود تمام این موارد متوجه خواهید شد با صرف پول روی این سیستم، در آینده‌ای نزدیک پول خود را پس خواهید گرفت!

بیشتر بخوانید: 10 کاربرد مهم انرژی خورشیدی

ذخیره انرژی

یک سیستم معمولی خورشیدی شامل پنل‌های خورشیدی، یک مبدل برای تبدیل برق جریان مستقیم (DC) به برق جریان متناوب (AC)، تجهیزاتی برای نصب پنل‌ها در پشت بام و سیستم نظارت عملکرد برای پیگیری کردن تولید برق است. به این تجهیزات می‌توان یک باتری نیز افزود. اما این باتری چه وظیفه‌ای بر عهده دارد؟

زمانی که سیستم خورشیدی نصب شده روی ساختمان شما بیش‌تر از مقدار مصرفی ساختمان، برق تولید کند، می‌توان مازاد برق تولید شده را در باتری ذخیره کرده، آن را شارژ کرد و در روزهای ابری یا در طول شب که نور خورشید وجود ندارد از انرژی ذخیره شده در آن استفاده کرد و دوباره در روزهای آفتابی آن را به طور کامل شارژ کرد. هر چه ظرفیت باتری مورد استفاده بیش‌تر باشد، می‌توان انرژی بیش‌تری در آن ذخیره کرد.

باتری‌ها نیاز شما را به شبکه برق کاهش داده و اگر بتوانند نیاز ساختمان را در ساعات و روزهایی که نور خورشید در دسترس نیست به طور کامل تأمین کنند، شما از شبکه برق مستقل خواهید شد. با این استقلال شما برنامه مصرف انرژی خود را می‌توانید نظارت کنید و متناسب با نیاز خود از مصرف بیهوده انرژی جلوگیری کنید. علاوه بر استفاده از باتری برای ذخیره برق مازاد، دو راه دیگر نیز برای ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی وجود دارد.

مورد اول، در نمک مذاب (نمک مایع) است. انرژی گرمایی حاصل از نور متمرکز شده خورشید می‌تواند در فشار بالا در این نمک‌ها ذخیره شده و در هنگام نیاز، گرما از نمک مذاب به وسیله مبدل گرما به آب منتقل شود تا بخار لازم برای حرکت یک توربین را فراهم کند.

مورد دوم، مهار و ذخیره‌سازی انرژی خورشید، به منظور استفاده از نور خورشید برای تولید سوخت است. به عنوان مثال، یک سلول الکتروشیمایی نوری (Photoelectrochemical Cell) از انرژی خورشید برای شکستن مولکول‌های آب و تبدیل آن به گازهای اکسیژن و هیدروژن استفاده می‌کند که می‌توانند به عنوان سوخت ذخیره‌سازی شوند. سپس این گازها ترکیب شده تا در یک دستگاه به نام سلول سوختی تولید برق کنند. از ویژگی‌های جالب این شیوه ذخیره‌سازی انرژی این است که فرآورده جانبی این سلول، آب است.

زیبایی ساختمان

صفحات تشکیل شده از سلول‌های خورشیدی فوتوولتاییک را می‌توان برای جایگزینی یا تکمیل نمای معمول ساختمان به کار برد. معمولاً این سلول‌های به کار رفته در نمای ساختمان، عمودی نصب می‌شوند و لذا دسترسی به منبع انرژی خورشید را کم‌تر می‌کنند که البته اگر این نما در سطح وسیعی از ساختمان به کار گرفته شود، می‌تواند کاهش دریافت انرژی را جبران کند.

هم‌چنین سلول‌های خورشیدی می‌توانند در سایبان‌ها یا طراحی‌های دندانه‌ای در نمای ساختمان به کار گرفته شوند و با این کار علاوه بر ایجاد سایه، دست‌یابی به نور مستقیم خورشید را بهتر و بیش‌تر کنند.

این سلول‌ها را می‌توان به عنوان جایگزین بامپوش‌های (قطعات پلاستیکی یا چوبی یا سفالی که به جای شیروانی با آنها بام را می‌پوشانند) روی سقف ساختمان به کار گرفته شوند. با توجه به این موضوع، این سلول‌ها را می‌توان روی ساختمان‌های فعلی موجود نیز نصب کرد و ظاهر جدید و زیبایی به آن بخشید و با این کار ارزش آن را در هنگام فروش بالا برد. به عنوان مثال استفاده از سلول‌های فوتوولتاییک به عنوان پنجره سقفی یک استفاده اقتصادی و در عین حال یک طراحی زیبا است.

در به کار بردن سلول‌های خورشیدی در یک ساختمان با دو حالت روبرو هستیم:

1. صفحات خورشید معمول و متداول که از تعدادی سلول‌های فوتوولتاییک تشکیل شده‌اند.
2. مواد و مصالحی که به جای مصالح معمول و سنتی برای پوشش پشت بام، پنجره‌ها و نمای ساختمان به کار گرفته می‌شوند.

صفحات خورشیدی معمول اگر چه مفیدند، اما اشکالاتی نیز دارند. این صفحات می‌توانند بزرگ و حجیم باشند و چون روی سقف خانه نصب می‌شوند به راحتی دیده می‌شوند، از طرفی ممکن است در مقابل شرایط سخت آب و هوایی مقاوم نباشند و هم‌چنین از زیبایی نمای کلی ساختمان بکاهند.

فوتوولتاییک‌های ترکیب شده با ساختمان (BIPV) بسیاری از این مشکلات را مرتفع می‌کنند. فوتوولتاییک‌های ترکیب شده با ساختمان ها مواد و مصالحی هستند که جایگزین مواد معمول و سنتی شده و در پوشش بخشی‌هایی از ساختمان مانند پشت بام، پنجره‌ها، سردر و نمای سازه، به عنوان سلول خورشیدی به کار می‌روند.

این نوع سلول‌های ترکیبی به طور فزاینده‌ای در سازه‌های جدید به کار گرفته می‌شوند چرا که به علت ماندگاری بسیار خوب می‌توانند هزینه خرج شده برای مصالح ساختمان را کاهش دهند.

فوتوولتاییک‌های ترکیب شده با ساختمان‌ها می‌توانند طرح جدیدی که آینده به سمت آن حرکت می‌کند را به وجود آورند و البته توزیع برق به داخل و هم‌چنین روشنایی طبیعی فضای داخلی را میسر سازند.

سلول‌های فتوولتائیک ترکیبی معمولاً در شیشه‌های رنگی ساخته می‌شوند، و در واقع علاوه بر کاربرد اصلی می‌توانند به منظور زیبا سازی نمای ساختمان نیز به کار گرفته شوند.

بیشتر بخوانید: صفحات خورشیدی چگونه کار می کنند؟

این سلول‌های ترکیبی می‌توانند گزینه خوبی به جای پنل‌های معمول روی سقف خانه باشند. آن‌ها طوری طراحی شده‌اند تا ضمن محافظت از ساختمان به جای سقف معمول، انرژی خورشید را در ساعاتی که نور خورشید به زمین می‌تابد، جمع‌آوری کنند.

سلول‌های ترکیبی را در هر نوع معماری، اعم از منازل شخصی، ساختمان‌های تجاری، سازه‌های صنعتی و حتی ساختمان‌های دولتی به کار می‌برند و روز به روز به محبوبیت و شهرت آن‌ها نیز افزوده می‌گردد.

در مورد نمای ساختمان به عنوان اولین موردی که به چشم بیننده می‌آید، مسئله زیبایی مسئله‌ای قابل توجه و با اهمیت بالا است. امروزه معماران می‌خواهند علاوه بر هدف اصلی استفاده از سلول‌های خورشیدی از آن‌ها برای زیبایی سازه خود نیز استفاده کنند. جالب است بدانید که این سلول‌ها در هر شکل و طرح و اندازه‌ای و به هر رنگی می‌توانند ساخته شوند و در اختیار سازندگان قرار گیرند.

در کاربرد دیگر، این سلول‌ها را می‌توان برای سایبان به کار گرفت و زاویه و جهت آن‌ها را طوری تنظیم کرد تا ضمن ایجاد سایه، بیش‌ترین انرژی را از خورشید دریافت کنند.

یکی دیگر از کاربردهای این سلول‌ها در طراحی نورگیرها است که وظیفه آن تأمین هم‌زمان نور و برق برای بخشی از فضای داخلی ساختمان است. با توجه به وجود سلول‌های خورشیدی شفاف و غیرشفاف می‌توان معماری‌هایی بسیار زیبا و دیدنی بدین منظور پدید آورد.

این نوع سلول‌های خورشیدی استفاده شده در سرتاسر دنیا نشان دهنده این موضوع است که انرژی خورشید می‌تواند هوشمندانه و به زیبایی به طیف وسیعی از معماری‌ها اعمال شود.