ساخت سیستم انتقال نور طبیعی با قابلیت تولید انرژی در ساختمان‌ها

به گزارش ایلنا از روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، علی رمضانی دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «ساخت سیستم انتقال نور طبیعی در ساختمان‌ها با امکان کاربرد در پنل‌های فتوولتائیک و باتری» به سرپرستی پروفسور گئورک باباملک قره پتیان عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: افزایش شهرنشینی و محدودیت‌های مناطق مسکونی، باعث افزایش سازه و ساختمان‌های بزرگ و درنتیجه آن‌عدم استفاده از نور طبیعی شده است. 

وی افزود: ساکنان این فضاها علاوه بر محرومیت از مزایای نور طبیعی، در معرض مضرات نور مصنوعی قرار می‌گیرند. 

رمضانی بیان داشت: به همین دلیل در صدد برآمدیم تا دستگاهی برای انتقال نور طبیعی در ساختمان‌ها با امکان کاربرد در پنل‌های فتوولتائیک و باتری طراحی کنیم؛ هدف از این پروژه طراحی سیستمی جهت انتقال نور خورشید از جبهه جنوب، شمال و پشت‌بام ساختمان به محیط تاریک ساختمان است. 

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر افزود: علاوه بر این، در حالاتی که نیاز به روشنایی خورشید نیست؛ سیستم با استفاده از صفحات فتوولتائیک از نور خورشید انرژی الکتریکی تولید کرده و در باطری ذخیره می‌کند و از آن در طول شب یا روزهای ابری جهت روشنایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

رمضانی خاطر نشان کرد: این پروژه در جهت کسب فناوری و یافتن راهکاری جدید در حوزه روشنایی ساختمان‌ها بوده و باعث شده است که نوآوری جدیدی در سیستم‌های ردیاب نورخورشید بوجود بیاید. 

وی خاطر نشان کرد: از آنجایی که سیستم مذکور با روش‌های خلاقانه پیاده‌سازی شده است تفاوت‌های بسیاری با سیستم‌های مشابه خارجی دارد از جمله این نوآوری‌ها امکان ذخیره‌سازی برق و افزایش طول انتقال نور بوده است. 

این محقق افزود: اجرا و نصب این پروژه در ساختمان‌های موجود و جدید الاحداث، موجب کاهش بار سرمایشی بناها بدلیل خاصیت سایه بانی آن بر روی پنجره‌های جنوبی می‌شود و همچنین امکان تولید برق در ساختمان‌ها بوجود می‌آید. 

وی بیان داشت: همچنین با انتقال نور طبیعی به فضاهای تاریک داخلی، موجب کاهش بار مصرفی در بخش روشنایی ساختمان‌ها به ویژه با کاربری اداری می‌شود. در صورت‌عدم استفاده از روشنایی طبیعی نیز، امکان ذخیره برق در باطری وجود دارد. 

به گفته رمضانی، از آنجایی که روشنایی بیشترین سهم مصرف برق را در منازل دارد، چنین طرح‌هایی که می‌تواند باعث کاهش بار مصرفی برق در تابستان و زمستان شود از اهمیت بالایی در صنعت برق کشور برخوردار است. 

وی با اشاره به ادامه این طرح عنوان کرد: ادامه این پژوهش انجام آزمون‌های استاندارد در پژوهشگاه نیرو و آزمون‌های عملکردی در شرایط واقعی و کامل برای تولید در مقیاس نیمه صنعتی است و در صورت جذب سرمایه گام‌های بعدی برای تجاری‌سازی این پژوهش برداشته خواهد شد. 

وی با اشاره به ویژگی‌های طرح گفت: ساخت دستگاهی جدید در حوزه روشنایی و ذخیره‌سازی انرژی در ساختمان با هدف کاهش مصرف انرژی در بخش روشنایی و سرمایشی ساختمان‌ها از ویژگی‌های این طرح به شمار می‌رود

وی با بیان اینکه نمونه خارجی این طرح وجود دارد، گفت: این طرح برخلاف سیستم‌های قبلی که فقط در پشت بام نصب می‌گردند، امکان نصب در جبهه جنوبی، شمالی و پشت بام ساختمان را دارد و در نتیجه انتقال نور بیشتری رخ می‌دهد و امکان بهره گیری در تمام طبقات را ممکن می‌سازد و دسترسی بیشتری به نور طبیعی را سبب می‌شود. 

او همچنین بیان داشت: در این طرح علاوه بر انتقال نور خورشید؛ در زمان‌های مورد نیاز امکان تولید و ذخیره برق در باطری با استفاده از صفحات کوچکتر پنل‌های فتوولتائیکی بوجود آمده است و امکان تولید انرژی و ذخیره آن جهت مصرف در شبکه برق خانگی را ممکن می‌سازد که باعث کاهش مصرف انرژی سیستم روشنایی ساختمان نیز می‌شود. 

به گفته علی رمضانی، ترکیب سیستم روشنایی خورشیدی با سیستم روشنایی مصنوعی باعث کاهش هزینه‌ها در حوزه انرژی می‌شود و باتوجه به کاهش مصرف انرژی، توجیه اقتصادی بیشتری برای کاربران و کارفرمایان پیدا می‌کند. 

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر در پایان بیان داشت: کاربرد این پروژه در حوزه صنعت برق، صنعت روشنایی به خصوص در ساختمان ها، صنعت ساختمان و… می‌باشد که امیدواریم این پروژه به مرحله صنعتی برسد. 

همچنین از سوی انجمن مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) شاخه ایران، جایزه سال پروژه برتر کارشناسی سال ۲۰۲۱ به جهت پژوهش بر روی این پروژه به مهندس علی رمضانی محقق دانشکده مهندسی برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اختصاص یافت. 

همچنین برترین اختراع و نوآوری ششمین جایزه ملی محیط زیست کشور نیز به این طرح تعلق گرفت. 

گفتنی است، پروفسور گئورک باباملک قره پتیان عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر استاد راهنما و سرپرست این پروژه بوده است.