کاربردهای انرژی خورشیدی

کاربردهای انرژی خورشیدی

(کاربردهای انرژی خورشیدی) فناوری خورشیدی ساختمان‌های صنعتی، تجاری و مسکونی مشابه است (فتوولتائیک، گرمایش passive، نور روز و گرمایش آبی). البته ساختمان‌های غیرمسکونی می‌توانند از انواعی استفاده کنند که کاربرد خانگی ندارند. این فناوری‌ها شامل تهویه‌ی هوا، گرمایش و سرمایش خورشیدی هستند. در ادامه به صورت مختصر به انواع کاربردهای انرژی خورشیدی در مقیاس خانگی و صنعتی اشاره شده است:

گرمایش، سرمایش، تهویه: دودکشی خورشیدی (دودکش گرمایی) یک سیستم تهویه‌ی خورشیدی passive است که از یک محور عمودی تشکیل شده است. این محور بیرون و درون ساختمان را به یکدیگر وصل می‌کند. با گرم شدن دودکش هوای داخل ساختمان هم گرم می‌شود و هوا را به داخل ساختمان می‌کشد. از گیاهان و درختان فصلی می‌توان به‌عنوان واسطه‌ای برای کنترل گرمایش و سرمایش خورشیدی استفاده کرد. اگر گیاه در بخش جنوبی ساختمان قرار بگیرد، برگ‌های آن در طول تابستان سایه تولید می‌کنند و در زمستان شاخه‌های لخت و بدون امکان عبور نور را فراهم می‌کنند.

آشپزی: اجاق‌های خورشیدی از نور خورشیدی برای آشپزی، خشک‌ کردن و پاستوریزه‌سازی استفاده می‌کنند. این وسایل به سه دسته‌ی عمده تقسیم می‌شوند: اجاق‌های جعبه‌ای، اجاق‌های پنلی و اجاق‌های انعکاسی.

تصفیه‌ی آب: با فرآیند تقطیر خورشیدی می‌توان از آب‌شور یا بدمزه آب آشامیدنی تولید کرد. اولین بار شیمی‌دان‌های عرب قرن شانزدهم به این فناوری دست پیدا کردند. سپس پروژه‌ی تقطیر خورشیدی در مقیاس بزرگ‌تر در ۱۸۷۲ در لاس سالیناس شیلی آغاز شد.

معماری: نور خورشید از ابتدای تاریخچه‌ی معماری بر طراحی ساختمان تأثیرگذار بوده است. روش‌های پیشرفته‌ی معماری خورشیدی و برنامه‌ریزی شهری در ابتدا توسط یونانی‌ها و چینی‌ها به کار رفتند، آن‌ها برای حداکثر استفاده از نور و گرما ساختمان‌های خود را به سمت جنوب می‌ساختند.

انرژی خورشیدی

در روش‌های جدید طراحی خورشیدی از مدل‌سازی کامپیوتر استفاده می‌شود و سیستم‌های گرمایش، نورپردازی و تهویه‌ی خورشیدی در یک مجموعه‌ی یکپارچه ارائه می‌شوند. تجهیزات خورشیدی active مانند پمپ‌ها، فن‌ها و پنجره‌های قابل‌جایگزینی می‌توانند مکملی برای طراحی passive باشند و عملکرد کلی سیستم را بهبود دهند.

کشاورزی و باغبانی. صنعت کشاورزی و باغبانی به‌دنبال بهینه‌سازی انرژی خورشیدی دریافتی و افزایش بهره‌وری واحدها است. روش‌هایی مثل چرخه‌های زمان‌بندی‌شده، جهت‌گیری سطری، ارتفاع متناوب بین سطرها و ترکیب گونه‌های گیاهی می‌توانند به توسعه‌ی برداشت محصول کمک کنند. در بعضی نقاط کشاورزها برای حداکثرسازی جذب انرژی خورشیدی از دیوارهای میوه‌ای استفاده می‌کنند. این دیوارها سرعت رسیدن میوه‌ها را از طریق گرم نگه‌داشتن آن‌ها افزایش می‌دهند. دیوارهای اولیه عمود بر زمین و به سمت جنوب ساخته می‌شدند؛ اما به‌مرور زمان، برای جذب بهتر نور خورشید از دیوارهای شیب‌دار استفاده شد. انرژی خورشیدی علاوه بر پرورش در دیگر کاربردهای کشاورزی مثل پمپ کردن آب، خشک کردن محصولات، جوجه‌کشی و خشک کردن کودهای کشاورزی هم نقش دارد. گلخانه‌ها هم نور خورشید را به گرما تبدیل می‌کنند. در این شرایط امکان پرورش بسیاری از محصولات به‌صورت طبیعی فراهم می‌شود.

حمل‌ونقل: یکی از اهداف مهندسین از دهه‌ی ۱۹۸۰ توسعه‌ی ماشین‌های خورشیدی بوده است. بعضی وسایل نقلیه از پنل‌های خورشیدی برای تأمین نیروی اضطراری از جمله تهویه‌ی هوا برای خنک کردن فضای داخل ماشین استفاده می‌کنند و به این صورت مصرف سوخت را کاهش می‌دهند.

تولید سوخت: فرآیندهای شیمیایی خورشیدی از انرژی خورشیدی برای اجرای واکنش‌های شیمیایی استفاده می‌کنند. این فرایندها می‌توانند انرژی خورشید را به سوخت‌های قابل‌انتقال و قابل ذخیره‌سازی تبدیل کنند. واکنش‌های شیمیایی خورشیدی را می‌توان به دو نوع ترموشیمیایی و فوتوشیمیایی تقسیم کرد. فناوری‌های تولید هیدروژن از دهه‌ی ۱۹۷۰ بخش گسترده‌ای از پژوهش‌های انرژی خورشیدی را در برمی‌گیرند.