«انرژی خورشیدی در خدمت آسایش: راهکارهای نوین سامانه‌های غیرفعال گرمایشی و سرمایشی»

✨ معرفی :

در دنیای امروز، بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر به‌ویژه انرژی خورشیدی، به‌عنوان راهکاری مؤثر برای کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و دستیابی به آسایش حرارتی در ساختمان‌ها مطرح است. سامانه‌های غیرفعال خورشیدی، با استفاده از طراحی هوشمندانه و بدون نیاز به تجهیزات مکانیکی، امکان گرمایش و سرمایش طبیعی فضاها را فراهم می‌کنند.​

📘 سامانه‌های غیرفعال خورشیدی: طراحی هوشمندانه برای آسایش پایدار​

سامانه‌های غیرفعال خورشیدی، با بهره‌گیری از ویژگی‌های طبیعی محیط و طراحی معماری مناسب، امکان تأمین گرمایش و سرمایش فضاها را بدون استفاده از تجهیزات مکانیکی فراهم می‌کنند. این سامانه‌ها، با استفاده از عناصری مانند دیوارهای ترومب، گلخانه‌های خورشیدی، تهویه طبیعی و عایق‌کاری مناسب، به بهینه‌سازی مصرف انرژی در ساختمان‌ها کمک می‌کنند. به‌عنوان مثال، دیوار ترومب با جذب انرژی خورشیدی در طول روز و آزادسازی آن در شب، نقش مؤثری در حفظ دمای مطلوب فضا ایفا می‌کند .​engz

در طراحی سامانه‌های غیرفعال، عوامل مختلفی مانند جهت‌گیری ساختمان، نوع و ضخامت مصالح، اندازه و محل قرارگیری پنجره‌ها و استفاده از سایه‌بان‌ها مورد توجه قرار می‌گیرد. با در نظر گرفتن این عوامل، می‌توان از انرژی خورشیدی برای تأمین نیازهای حرارتی ساختمان استفاده کرد و وابستگی به سیستم‌های مکانیکی را کاهش داد .​

📗 کاربرد سامانه‌های غیرفعال خورشیدی در معماری سنتی ایران

معماری سنتی ایران، با بهره‌گیری از سامانه‌های غیرفعال خورشیدی، نمونه‌ای بارز از طراحی هوشمندانه برای تأمین آسایش حرارتی در اقلیم‌های مختلف است. در خانه‌های سنتی تبریز، استفاده از عناصری مانند حیاط مرکزی، بادگیرها، ایوان‌ها و دیوارهای ضخیم، به تنظیم دمای داخلی فضاها کمک می‌کرده است .​engz

این عناصر معماری، با استفاده از اصول سامانه‌های غیرفعال، امکان تهویه طبیعی، کاهش تابش مستقیم خورشید و حفظ دمای مطلوب را فراهم می‌کردند. به‌عنوان مثال، بادگیرها با هدایت جریان هوا به داخل ساختمان، نقش مؤثری در خنک‌سازی فضاها در فصل تابستان ایفا می‌کردند. همچنین، استفاده از مصالح با ظرفیت حرارتی بالا، مانند خشت و آجر، به ذخیره و آزادسازی تدریجی حرارت کمک می‌کرد .​

با الهام از این تجربیات ارزشمند، می‌توان در طراحی ساختمان‌های معاصر نیز از سامانه‌های غیرفعال خورشیدی بهره‌برداری کرد و به کاهش مصرف انرژی و ارتقای کیفیت زندگی دست یافت.​

با توجه به اهمیت روزافزون بهره‌گیری از انرژی‌های تجدیدپذیر و کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی، استفاده از سامانه‌های غیرفعال خورشیدی در طراحی و ساخت ساختمان‌ها، به‌عنوان راهکاری مؤثر و پایدار مطرح است. این سامانه‌ها، با بهره‌گیری از اصول طراحی هوشمندانه و استفاده از ویژگی‌های طبیعی محیط، امکان تأمین آسایش حرارتی را بدون نیاز به تجهیزات مکانیکی فراهم می‌کنند. با مطالعه و بهره‌گیری از تجربیات معماری سنتی ایران و

✅ فهرست مطالب

• راه‌های استفاده از انرژی خورشیدی در ساختمان ✅
• سیستم‌های فعال active method ✅
• سیستم‌های غیر فعال passive method ✅
• نمونه سیستم غیرفعال یا ایستای خورشیدی معروف به گلخانه خورشیدی ✅
• نمونه‌ای از سیستم غیر فعال خورشیدی (سمت راست) و سیستم فعال خورشیدی (سمت چپ) ✅

تقسیم‌بندی سامانه‌های ایستا یا غیر فعال: ✅

1- سامانه‌های گرمایشی ایستا Systems Passive Heating ✅

• اصلی‌ترین سامانه‌های گرمایشی ایستای خورشیدی ✅

1- جذب مستقیم:
• الف- پنجره خورشیدی ✅
• هر پنجره‌ای رو به جنوب یک سامانه ایستای خورشیدی جذب مستقیم ✅
• استفاده از جرم حرارتی در پنجره‌های رو به جنوب در دریافت مستقیم نور خورشید ✅
• دریافت مستقیم انرژی خورشیدی از طریق پنجره‌ها ✅
• ذخیره گرما در جرم حرارتی برای استفاده در هنگام شب ✅
• تأثیر اثر گلخانه‌ای بر جمع‌آوری و محبوس نمودن تابش خورشید در طول روز ✅
• کف و دیوار با تیرگی متوسط برای جذب مستقیم انرژی خورشید ✅
• بازشو بزرگ در جبهه جنوبی، دریافت گرما توسط جرم حرارتی کف، بازتاب گرما از دیوارها ✅
• استفاده از سایه‌بان برای پنجره‌های جبهه جنوبی در سامانه‌ی جذب مستقیم ✅
• سامانه‌ی جذب مستقیم با دیوار از مصالح بنایی ✅
• ب- آتریم Atrium ✅

2- جذب غیر مستقیم:
• قرارگیری توده حرارتی بین پنجره‌های جنوبی و فضای زندگی ✅

الف – دیوار سنگین thermal mass wall
• عملکرد یک دیوار سنگین در روز و شب ✅
• ساختار دیوار سنگین ✅
• محورهای مهم و پایه‌ای در طراحی و اجرای دیوار سنگین ✅
• عملکرد دیوار سنگین در زمستان و تابستان ✅
• استفاده از سایه‌بان‌های متحرک بر روی دیوار سنگین در تابستان ✅

ب- دیوار ترمب wall Trombe
• شیوه کار سامانه‌ی جذب غیر مستقیم دیوار ترومب در شبانه‌روز ✅
• سامانه جذب غیر مستقیم دیوار ترومب ✅
• عملکرد دیوار ترومب با دریچه ✅
• یک مدرسه با دیوار ترومب در شهر سالتا در آرژانتین ✅
• یک ساختمان با استفاده از دیوار ترومب به‌عنوان یک سامانه انرژی غیرفعال در کشور اتریش ✅
• عملکرد دیوار ترومب در زمستان ✅
• عملکرد دیوار ترومب در تابستان ✅
• نقطه ضعف ترومب ✅
• تلفیق دیوار ترومب با جذب مستقیم در پلان و مقطع ✅
• پلان یک سامانه ترکیبی از جذب مستقیم و دیوار ترومب برای گرمایش سریع و تامین روشنایی ✅
• نمونه استفاده از نیم دیوار ترومب، همراه با پنجره برای کسب روشنایی ✅
• بهره‌گیری مستقیم از نور خورشید همراه با نیم دیوارها برای ذخیره‌سازی گرما ✅
• نمونه‌ای از ترکیب سیستم‌های دریافت مستقیم و غیر مستقیم انرژی خورشیدی ✅

پ- پانل ترموسیفون thermo siphon
• عملکرد پانل ترموسیفون در زمستان و تابستان ✅
• مکش گرما thermo siphon ✅

ت – دیوار آبی
• نحوه عملکرد دیوار آبی ✅
• سامانه جذب غیر مستقیم دیوار آبی همانند دیوار ترومب ✅
• دیوار آبی به صورت بشکه‌های افقی روی قفسه‌ها ✅
• دیوار آبی به صورت ستون‌های نمادین ✅

ث- حوضچه‌های بام
• روش کار در سامانه‌ی جذب غیر مستقیم حوضچه‌های بام ✅
• عملکرد حرارتی بام آبی در روز و شب زمستانی ✅
• عملکرد حرارتی بام آبی در روز و شب تابستان ✅
• معایب حوضچه‌های بام ✅

3- جذب مجزا:
الف- بالکن‌های شفاف balcony Transparent
• اصولی جهت ذخیره حداکثر انرژی و ایجاد فضای مطبوع ✅
• ترکیب جذب مستقیم و مجزا بصورت پنجره و گلخانه بالکن شیشه‌ای ✅

ب- فضای آفتابگیر green houses
• ترکیب با سایر سیستم‌ها ✅
• جلوگیری از اتلاف حرارتی در زمستان و تابستان ✅
• سامانه‌ی جذب مجزا گلخانه ترکیب شده با دیوار ترومب دریچه‌دار ✅
• سامانه‌ی جذب مجزا گلخانه ترکیب شده با دیوار ذخیره آبی ✅
• ترکیب دیوار ترومب با فضای خورشیدی و لزوم بسته شدن دریچه‌ها در شب ✅
• ترکیب دیوار ترومب با فضای خورشیدی ✅
• تحلیل الگوی تلفیقی دو سیستم گلخانه و دیوار ترومب ✅
• ترکیب دیوار بشکه‌ای در گلخانه ✅

پ- بستر سنگی ✅
ت – جذب از فاصله‌ی دور ✅

2- سامانه‌های سرمایشی ایستا passive cooling systems ✅

• 1- سرمایش تبخیری ✅
• تصویر سرمایش تبخیری در افزایش محدوده آسایش ✅
• سرمایش تبخیری مستقیم ✅
• سرمایش تبخیری غیر مستقیم ✅
• سامانه‌ی سرمایش تبخیری غیر مستقیم: حوضچه‌های بام ✅
• سامانه‌ی سرمایش تبخیری غیر مستقیم: اسپری بام ✅

• 2- سرمایش با جریان هوا ✅
• اصول سرمایش ایستا در معماری سنتی ایرانی ✅

✅ پاورپوینت

این پاورپوینت یک مجموعه کامل و منحصربه‌فرد درباره کاربرد انرژی خورشیدی در معماری است. در آن، انواع سیستم‌های گرمایشی و سرمایشی غیرفعال، از جمله دیوار ترمب، پنجره خورشیدی، گلخانه‌های خورشیدی، دیوار آبی و حوضچه‌های بام با جزییات کامل معرفی شده‌اند. اگر دانشجوی معماری، طراح، مشاور انرژی ساختمان یا علاقه‌مند به معماری پایدار هستید، این فایل دقیقاً برای شما طراحی شده است.