افزایش آلودگی محیط زیست در پی استفاده از انرژي فسیلی لزوم به کارگیري خانه هوشمند و توسعه پایدار را در سال های اخیر، مخصوصاً در بخش ساختمان که بیشتر از 40 درصد از مصرف انرژي کل کشور را به خود اختصاص داده، بیشتر کرده است. بدون تردید مبحث انرژي از چالش برانگیزترین مسائل جاري قرن است. در این مقاله پس از بررسی انواع انرژي هاي نو و مفهوم توسعه پایدار، به بیان راهکار استفاده از خانه هوشمند و روشهاي مختلف تأمین انرژي پاك و تجدیدپذیر پرداخته شده است. بهره گیری از هوشمندسازی ساختمان  با رویکرد توسعه پایدار نمونه مناسبی از ساختمانهایی است که، اساس کار آنها بر مبناي به کارگیري از انرژي هاي تجدیدپذیر استوار است.

مقدمه

با توجه به افزایش جمعیت و کاهش منابع انرژي هاي تجدیدپذیر، نیاز انسان به منابع و روشهاي جدید تأمین انرژي افزایش می یابد. نسل فعلی می بایست تحقیق و بررسی جهت روی آوردن به منابع نوینی که عمر و توان بیشتري داشته و از طرف دیگر آلودگی کمتری به محیط زیست وارد می کنند را به عنوان یکی از مهمترین اولویتهاي خود در نظر گیرد. علی رغم موقعیت جغرافیایی ایران به لحاظ برخورداری از دشتهاي وسیع در معرض باد و آفتاب که این امر گویای توان بالقوه ی ما در استفاده و تولید منابع انرژی تجدید پذیر است، متاسفانه به دلیل بهره گیری از سوخت های فسیلی در ابتدای لیست آلوده ترین کشورهای جهان قرار گرفته ایم. با وجود اینکه قیمت تمام شده سوخت های بیودیزیل در بسیاری از کشور های صنعتی بالاست، بهره گیری از منابع سوخت تجدیدپذیر یک فرهنگ محسوب می گردد. علاوه بر این استفاده از انرژي هاي نو در احداث ساختمانهاي هوشمند و الگوي معماري پایدار یکی دیگر از امکاناتی است که در جهت بهینه سازي مصرف انرژي سهم بسزایی دارد.

هوشمندسازي و ساختمان هوشمند

هوشمندي (intelligent) ، باهوش (smart) ،حساس (sensible) و سازگار (adaptive) همه براي تعاریف ساختارها و مصالحی به کار میروند که شامل حسگرها و محركها بوده و توانایی سازگاري با تحریکات خارجی مانند بارها و تحریکات محیط را دارند. کلمنتس کروم هوش را این چنین بیان میکند: “هوش یک ویژگی نیست، اما سلسله مراتب پیچیده اي از مهارت هاي پردازش شده اطلاعات، بر اساس تعادل تطبیقی بین افراد و محیط زیست آنهاست.” اصطلاح هوشمند که گاهی smart نیز نامیده می شود، اخیراً به اشیايی اطلاق می شود که شبیه انسانها رفتار می کنند و تمایل به ادراک یا پردازش داده ها مانند انسان و واکنش بر اساس یک فرآیند تجزیه و تحلیل (تفکر) را دارند. بسیاري از این ویژگیهاي هوشمند قصد و نیت یکسانی دارند، اما در مقیاس و عملکرد متفاوتند.

خانه هوشمند در دنیا با نام هاي House Intelligent یا House Smart شناخته شده است. خانه اي که نسبت به شرایط محیطی خود و همچنین فرمانهاي صاحبخانه به دلیل دارا بودن یک هوش مصنوعی، عکس العمل نشان می دهد و همچنین این هوش مصنوعی می تواند به صورت اتوماتیک برخی از کارها را انجام دهد. باید دقت داشت که در یک خانه مدرن هوشمند همه توانمنديهاي فناوري در جهت کاهش خطر برق، افزایش ایمنی در برابر سرقت و نفوذ افراد غیر مجاز به خانه و امنیت در برابر حوادثی همچون آتش سوزي و… در جهت افزایش ایمنی و آسایش انسان طراحی شده است.

در احداث ساختمانهاي هوشمند از مصالح هوشمند استفاده می شود که این یک اصطلاح جدید براي مصالح و فرآورده هایی است که توانایی درک و پردازش رویدادهاي محیطی را داشته و نسبت به آن واکنش مناسب نشان می دهند. به بیان دیگر این مصالح قابلیت تغییر پذیري داشته و قادرند شکل، فرم، رنگ انرژي درونی خود را به طرز برگشت پذیر در پاسخ به تأثیرات فیزیکی یا شیمیایی محیط اطراف تغییر دهند.

 

انواع انرژي هاي تجدیدپذیر

انرژي هاي تجدیدپذیر خورشیدي: به روشهاي مختلف می تواند در صنعت ساخت خانه های هوشمند به کارگرفته شود که مهمترین آنها عبارتند از: 1 .نور طبیعی 2 .سیستمهاي خورشیدي 3 .سیستم ذخیره گرما 4 .گرمایش و سرمایش خورشیدي 5. ساختمانهای هوشمند به دو طریق قادر به تأمین نیاز حرارتی خود از خورشید می باشند: انفعالی و فعال.

انرژي هاي تجدیدپذیر سیستم گرم کننده انفعالی (غیر فعال): سیستمی است که در آن گرم کردن ساختمان های هوشمند به طور طبیعی و با استفاده از نورخورشید انجام می گیرد. این سیستم موجب می شود که ساختمان شما بدون نیاز به انرژی فسیلی یا مصنوعی خارجی با مصرف انرژی های تجدیدپذیر به فعالیت خود ادامه دهد . توجه به دیوارهاي جنوبی و استفاده از انرژي خورشیدي که یکی از مهم ترین منابع انرژی های تجدید پذیر است ، براي تأمین حرارت در ساختمان اساس کار بناهایی است که به نام (ساختمانهاي خورشیدي) معروف است.

انرژي هاي تجدیدپذیر باد: تابش متفاوت نور خورشید در عرضهاي مختلف کره زمین موجب تغییراتی در فشار و دماي هوا شده که در نهایت منجر به پیدایش باد می شود. مهمترین مزیت بهره مندی از این انرژي تجدید پذیر عبارت است از: به علت اینکه وزش باد در زمستانها سریعتر می باشد ، زمانیکه نیاز بیشتري به برق داریم، استفاده از این روش میتواند بسیار کارآمد باشد. البته لازم به ذکر است پیشرفتهاي علمی اخیر موجب اقتصادي شدن این روش گردیده است.

انرژي هاي تجدیدپذیر زمین گرمایی: براي برطرف کردن نیاز انرژي و گرم کردن ساختمان، مخصوصا در فصل زمستان میتوان از گرماي درون زمین به طور مستقیم استفاده کرد. براي این کار می توان از پمپ هاي حرارتی زمین گرمایی استفاده نمود. انرژي زمین گرمایی به تنهایی قادر خواهد بود کلیه نیازهاي انرژي امروز و آینده بشر را تأمین کند.

انرژي هاي تجدیدپذیر حاصل از زباله: با پیشرفت علم دیگر به زباله به چشم یک پسماند از زندگی روزمره نگاه نمی شود و بلکه سعی می شود از باقیمانده هاي آن نهایت استفاده صورت گیرد. در دنیاي مدرن امروز، زباله منبعی براي بدست آوردن دوباره مواد و انرژي است. یکی از کاربردهاي استفاده از زباله تامین انرژي الکتریسیته می باشد. به طور متوسط از هر تن زباله 525 کیلو وات الکتریسیته تولید می شود که این مقدار معادل انرژي بدست آمده از یک چهارم تن زغال سنگ یا بشکه نفت می باشد.

انرژي هاي تجدیدپذیر آب: آب به علت زیاد بودن ظرفیت حرارتی و گرماي ویژه اي که دارد می تواند حرارت خیلی زیادي را در خود ذخیره کند. به طورکلی وجود منابع آب باعث اعتدال دماي هوا می شود و لذا در سواحل دریاها و دریاچه ها، اختلاف درجه حرارت شب و روز بسیار کمتر از مناطقی است که از این سواحل دور هستند. در داخل ساختمان نیز به عنوان یک اقلیم کوچک آب می تواند نوسان درجه حرارت را کاهش دهد. یکی از دلایل عمده وجود حوض آب و درخت در حیاط اغلب خانه هاي حاشیه کویري این است که به رطوبت هوا اضافه شود و فضاي داخل بنا معتدل تر گردد.

انرژي هاي تجدیدپذیر

انرژي هاي تجدیدپذیر

توسعه پایدار انرژي هاي تجدیدپذیر

در یک تعریف کلی می توان توسعه پایدار و استفاده از انرژی های تجدید پذیر را در تمامی زمینه ها بر پایه حفظ محیط زیست و منابع طبیعی براي استفاده نسلهاي آینده معرفی نمود. توسعه پایدار توسعه اي است که محیط زیست را به خطر نمی اندازد و پیشبرد آن مستلزم تخریب منابع پایه اي جهان نمی باشد. دستیابی به چنین توسعه اي مستلزم تحول مثبت عظیم بنیادي در اقتصاد جهان، بهره وري معقول از منابع طبیعی، نیز تغییر جهت اساسی در نگرش انسان به طبیعت و تجدیدنظر جدي در الگوهاي تولید و مصرف است.

اطلاعات بیشتر انرژی های تجذیذپذیر