مقاله تحلیلی: دودکش خورشیدی چیست و چگونه کار می‌کند؟

یک دودکش خورشیدی یا دودکش حرارتی، یک سیستم خورشیدی منفعل است که از آن برای سرمایش و گرمایش استفاده می‌شود. این سیستم دما را تنظیم می‌کند، تهویه را بهبود و ایمنی در برابر آتش را افزایش می‌دهد. در این سیستم از عناصر محیطی مثل تشعشع خورشید، نسیم شبانه و اختلاف فشار هوا برای تغییر دمای داخل ساختمان استفاده می‌شود.

دودکش خورشیدی یک سازه عمودی توخالی است که قسمت‌های داخلی ساختمان را به خارج از آن متصل می‌کند. وقتی هوای داخل دودکش گرم شود و چگالی آن کاهش یابد؛ از دودکش خارج می‌شود. به این صورت هوای خنک و با چگالی بیشتر به داخل دودکش نفوذ می‌کند و نهایتاً از ساختمان خارج می‌شود. به این صورت فرآیند تهویه هوا و متعاقب آن خنک‌سازی محیط ممکن می‌شود.

برای اینکه دودکش خورشیدی عملکرد مؤثری داشته باشد، اندازه آن اهمیت زیادی دارد. هر چه اندازه آن بزرگ‌تر باشد، اثربخشی بهتری دارد. ایده آل این است که اگر خانه‌ای در نیمکره شمالی ساخته شده باشد، یک دودکش خورشیدی در سمت جنوبی آن قرار بگیرد.

یک دودکش خورشیدی باید با دقت طراحی شود و مصالح مورد استفاده در آن باید این قابلیت را داشته باشند که حداکثر گرمای محتمل را جذب کنند تا به این صورت از عملکرد مطلوب آن اطمینان حاصل شود.

مصالح ساخت دودکش خورشیدی

مصالح مورد استفاده برای ساخت دودکش حرارتی باید به‌دقت انتخاب شوند چراکه بر عملکرد آن تأثیرگذار هستند. مصالحی که ظرفیت جذب گرمای بالایی دارند برای ساخت دودکش حرارتی مناسب هستند. برخی از این مصالح عبارت‌اند از:

• شیشه‌های رنگی
• شیشه‌های دوجداره عایق
• آجر
• فلز

دودکش خورشیدی چگونه عمل می‌کند؟

هوای دخل دودکش خورشیدی وقتی بر اثر گرمای خورشید گرم می‌شود، از آن خارج می‌شود. درنتیجه هوای خنک‌تر از قسمت پایین دودکش وارد و فرآیند تهویه هوای داخل ساختمان انجام می‌شود.

همان‌طور که در شکل 2 نشان داده‌شده، هوای خنک از پنجره‌هایی که در ارتفاع پایینی از سازه قرار دارند و یا از سیستم لوله‌های زیرزمینی وارد می‌شود. از بین این دو گزینه، اولی مقرون‌به‌صرفه تر است و موجب افزایش هزینه‌های ساخت‌وساز نمی‌شود.

اثربخشی دودکش خورشیدی به محل قرارگیری آن در سازه بستگی دارد. دودکش خورشیدی باید در مکانی قرار گیرد که به‌طور طبیعی تحت تابش اشعه خورشید به‌ویژه در ساعت‌های بعدازظهر قرار گیرد، در این صورت است که حداکثر انرژی گرمایی آزاد می‌شود. دودکش خورشیدی را می‌توان در طول فصل زمستان بسته نگه داشت تا هوای گرم در داخل ساختمان حفظ شود.

مزایای دودکش حرارتی

• کاهش هزینه‌های انرژی تا %50
• تأمین امنیت جانی افراد داخل ساختمان در حین آتش‌سوزی به دلیل افزایش زمان تخلیه
• ساخت و اجرای کم‌هزینه
• هزینه‌های نگه‌داری کم
• کنترل جریان تهویه هوا از طریق تغییر دریچه ورودی و خروجی دودکش

منبع

 نوشته شده توسط تیم مترجمین موسسه 808

 اگر دوست دارید به تیم مترجمین 808 بپیوندید، با ما تماس بگیرید.

دریافت فایل PDF مقاله برای اعضای VIP رایگان است. سایر کاربران با پرداخت ۱۰۰۰ تومان می توانند اقدام به دریافت این فایل کنند.