التصميم الشمسي المستكن
المؤلف:
د. سمير سعدون مصطفى ، د. بلال عبد الله ناصر ، أ. محمود خضر سلمان
المصدر:
الطاقة البديلة مصادرها واستخداماتها
الجزء والصفحة:
ص 104 ـ 106
2025-12-10
30
أن التصميم الشمسي المستكن يركز على كيفية إنشاء البناية ، طريقة اختيار موقعها البيئية التي حولها ، واتجاهها نحو الشمس للحصول على أحسن استفادة من كمية الأشعة الشمسية التي تتعرض لها هذه الاختيارات يمكن أن تقلل من كلفة الطاقة الكهربائية للبناية ، وفي أثناء ذلك تساعد أيضاً على إضاءة البناية وتدفئتها وتبريدها التصميم الشمسي المستكن يمكن أن يستعمل على العديد من أنواع البنايات بضمن ذلك البيوت والمباني التجارية والمواقع الصناعية والمدارس وأماكن التسوق في نصف الكرة الأرضية الشمالية أنشأت بنايات على مبادئ التصميم الشمسي المستكن لها عادة جدران طويلة تمتد من الشرق إلى الغرب حيث يسمح هذا التوجه بالاستفادة من حرارة الشمس شتاء وتعرض قليل للشمس في الصيف، وتتميز مثل هذه البنايات بوجود نوافذ كبيرة مواجهة للجنوب أيضاً ، والتي تكون في أغلب الأحيان معزولة. تستعمل المواد الإنشائية التي تمتص حرارة الشمس وتصدرها ببطيء في الأرضيات والجدران متضمنة الصخور والأحجار أو الخرسانة ، وحتى أن بعضها يحتوي على الماء المالح.
المظهر الرئيسي الآخر لتصميم البناية الشمسي المستكن هو السقف البارز الناتئ مثل هذه النتوءات البروزات تصمم للسماح لضوء الشمس بالتدفق إلى الداخل أثناء الشتاء وتظلل النوافذ من الشمس العالية أثناء الصيف ، وفي المناطق التي تكون درجة حرارة صيفها عالية فأن وضع الأسقف البارزة على بناياتها يمكن أن يساعد على حفظ البنايات باردة أكثر مما لو تركت بدونها.
بعض البنايات ذات التصميم الشمسي المستكن يمكن أن تنشأ تحت الأرض أو تبنى إلى جانب تل لأن درجات الحرارة وجدت ثابتة عند بضعة أقدام تحت الأرض مما يسمح للبناية أن تكون باردة في الصيف ودافئة في الشتاء ، والتصور الشمسي المستكن الآخر هو المنظر الطبيعي أو تصميم واختيار مكان الأشجار والشجيرات حول البناية مثل الأشجار النفضية التي تساعد على تبريد البناية في الصيف بتوفير الظل لها ، وخلال الشتاء عندما تتساقط أوراقها فأنها تسمح لمزيد من أشعة الشمس للوصول إلى البناية ومن ثم تدفئتها.
هناك خمسة أنواع أساسية من أنظمة التصميم الشمسية المستكنة :
1- الكسب المباشر
الكسب المباشر هو النوع الأسهل للتصميم الشمسي المستكن ، في هذا النظام عدد كبير من النوافذ في البناية وبمواجهة الجنوب في نصف الكرة الأرضية الشمالي ويكون زجاجها عادة مكوناً من طبقتين أو حتى ثلاث طبقات بينها جيبا من الهواء وتكون مؤطره بإطار واحد أما المواد التي يمكنها أن تمتص وتخزن حرارة الشمس فبالإمكان وضعها في الأرضيات والجدران المواجهة للشمس بحيث تقوم بإصدار الحرارة ليلا عند الحاجة لتدفئة البناية.
2- الخزن الحراري
الخزن الحراري مشابه جداً للكسب المباشر فهناك أيضاً في هذا الجدران الكبيرة المواجهة للجنوب في نصف الكرة الأرضية الشمالي وهذه الجدران موضوعة وراء النوافذ المزدوجة الزجاج بحيث يمكنها امتصاص أشعة الشمس . وفي بعض منظومات الخزن الحرارية هذه يكون الجدار محتوياً وسطاً خزينا مثل الأحجار وربما الماء فتخزن الطاقة الشمسية الملتقطة خلال ساعات النهار ، حيث يمكن إصدارها عند غياب الشمس.
3- البيت الزجاجي الشمسي
تضم البيوت الزجاجية الشمسية كلا نوعي الكسب المباشر والخزن الحراري فالجدار في نظام الخزن الحراري يوضع بجانب البيت الزجاجي والمنزل الملحق به هذا النظام يسخن البيت الزجاجي بصورة أساسية ويمكن تزويد المنزل نفسه بالحرارة أيضاً.
4- بركة السقف (السطح )
مثلما يدل عليها أسمها فأن نظام بركة السقف يتضمن برك من الماء موضوعة على السطح (البناية)، وهذه البرك التي تتعرض إلى الشمس تلتقط الأشعة من الشمس وتخزنها . أن الحرارة التي تنتج تكون مسيطراً عليها عن طريق الألواح العازلة المتحركة وأثناء الشتاء فأن هذه الألواح تكون مفتوحة خلال ساعات النهار لالتقاط ضوء الشمس وأثناء ساعات الليل فأن الألواح تغلق حتى لا يتم فقدان الحرارة.
من المعلوم أن الحرارة التي تجمع يتم إصدارها إلى البناية لتدفئتها ، إلا أن برك السطح وفي الصيف تستعمل بطريقة معكوسة ، حيث تغلق الألواح خلال النهار لحجب حرارة الشمس وتفتح في الليل للسماح بتبريد البناية.
5- دائرة الحمل
وتعرف دائرة الحمل أيضاً بدائرة الحمل الطبيعية ، وفي هذا النظام يوضع المجمع تحت فضاء المعيشة للبناية . وان الهواء الحار المستمد حرارته من الطاقة الشمسية يرتفع لتدفئة فضاء المعيشة هذا عند الحاجة إلى ذلك.
الاكثر قراءة في جغرافية الطاقة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة
