روشنایی ساختمان با نور خورشید

روشنایی ساختمان با نور خورشید

امروزه در حدود یک سوم از مصرف انرژی الکتریکی مربوط به بخش تجاری و خانگی می­باشد که سیستم­های تأمین روشنایی از عمده مصرف کنندگان انرژی الکتریکی در این بخش­ها می­باشند. سیستم­های روشنایی الکتریکی علاوه بر مصرف انرژی، باعث تولید گرما در ساختمان­ می­شوند، که همین امر موجب کاهش راندمان و افزایش مصرف در سیستم­های تهویه مطبوع ساختمان می­شود. از این رو صنعت روشنایی نیز به دنبال کاهش میزان مصرف انرژی و به حداقل رساندن میزان تخریب در محیط زیست، به استفاده بیش­تر از نور خورشید به عنوان یک منبع انرژی ارزان و در دسترس روی آورده است. سیستم های گوناگونی جهت انتقال نور طبیعی به داخل ساختمان­ها و فضاهای مورد نظر وجود داشته که تعداد زیادی از این سیستم ها به دلیل انتقال مستقیم نور خورشید سبب گرم شدن محیط نیز می شوند. به عنوان مثال استفاده از پنجره های بزرگ­تر، باعث بیش­تر شدن روشنایی محیط می­شود. اما در عین حال این امر باعث گرم شدن فضای داخلی در تابستان و همچنین اتلاف انرژی در زمستان می­شود.

از این رو، برای رفع این مشکل، فناوری­های جدید که روشنایی بیش­تری نسبت به روش­های معمول (همانند استفاده از پنجره به تنهایی) دارند، مطرح شده است. همچنین این فناوری­ها در قسمت هایی از ساختمان که به دلیل موقعیت­شان دسترسی به نور طبیعی ندارند نیز قابل استفاده بوده و باعث کاهش مصرف برق شده و محیطی سالم تر را برای افراد ساختمان فراهم می­کنند.

از جمله فن­آوری­های مختلف در این زمینه می­توان موارد زیر را نام برد؛

• تونل­های خورشید؛ تونل خورشیدی دستگاه نسبتا ارزان قیمتی می­باشد که متشکل از یک متمرکز کننده (که به صورت مجزا بر روی پشت بام از طرف بیرون ساختمان قرار می گیرد)، کانالی با درجه انعکاس بسیار بالا (که نور را به داخل ساختمان منتقل می کند) و یک دیفیوزر (که نور را به طور طبیعی در فضا پراکنده می کند) است.

• فیبرهای نوری انتقال دهنده نور؛ کارکرد این سیستم­ نیز همانند تونل خورشیدی می­باشد. با این تفاوت که درتونل­های خورشیدی، انتقال نور خورشید بواسطه کانال با درجه انعکاس بالا انجام شده و در این سیتسم­ها، انتقال نور بواسطه فیبرهای نوری انجام می­شود. یکی از مهم­ترین خصوصیات سیستم روشنایي فيبر نوري که آن را از ساير روش­هاي طراحي روشنایي متمايز می­کند، جداسازي نور از ساير مولفه­هاي الكترومغناطيسی آن است. به عبارتی در این سیستم­ها، نور هدایت شده به فضای مورد نظر فاقد تشعشعات مادون قرمز، ماوراء بنفش و ... بوده و خالص­ترین نور جهت روشنایی می­باشد.