به گزارش ایسکانیوز، امروزه دستگاه‌های تهویه مطبوع جزو جدایی‌ناپذیر از ساختمان‌ها می‌باشند اما در عصر حاضر عمدتاً وسیله‌های تهویه مطبوع مکانیکی بوده و دارای مصرف انرژی بالای هستند و در شرایطی که کشور به ویژه در فصل تابستان با مشکلاتی همچون کم آبی و مصرف زیاد انرژی الکتریکی رو به رو است جای خالی دستگاه هایی که بتواند ساختمان ها را به صورت طبیعی خنک کند خالی می باشد در همین راستا، دکتر مهدی شعبانیان، مخترع و استاد دانشگاه همدانی توانسته دستگاهی با مکانیزم ساده و ارزان را برای اولین بار در کشور برای خنک سازی ساختمان ها بسازد.

تاریخچه استفاده از خنک سازهای طبیعی در ایران

شعبانیان در گفت وگو با خبرگزاری علم و فناوری در مورد تاریخچه استفاده از خنک سازه های طبیعی در ایران گفت: مهندسان و معماران خلاق ایرانی اولین کسانی بودند که در مقابل شرایط سخت جغرافیایی مقاومت کردند و توانستند سازه‌ های بادگیر را ابداع نمایند که این خود یک افتخار بزرگ است. پیشینه سازه‌های بادگیر در ایران مربوط به 4000 سال قبل از میلاد مسیح می‌باشد. نمونه ای از این خنک ساز ها، بادگیرهای مرتفع خنک ساز بوده اند که هدف از ایجاد این سازه‌ های بادگیر، ایجاد هوای مطبوع و خنک در داخل ساختمان ها بوده است؛ به‌گونه‌ای که از انرژی تجدید پذیر باد بدون استفاده از انرژی‌ های امروزی برای تعدیل دمای خانه استفاده می‌شد. طراحی این سازه‌ها با معماری بسیار زیبا، باعث شد تا دمای خانه در دل کویر و در فصل تابستان، بسیار خنک و مطبوع باشد عملکرد این سازه‌ها بسیار شبیه به کولرهای آبی امروزی می‌باشد.

صرفه جویی در مصرف انرژی هدف اصلی طرح

دکتر مهدی شعبانیان در مورد علت ساخت چنین دستگاهی به خبرنگار خبرگزاری علم و فناوری گفت: همه مردم ایران با توجه به محل زندگی خود برای خنک کردن خود در فصل گرما از یک نوع کولر استفاده می‌کنند. روی پشت‌بام بیشتر خانه‌های قدیمی‌ساز می‌توان کولرهای آبی و کانال‌های مربوط به آن را دید. در کولر آبی، سرما با استفاده از تبخیر قطرات بسیار ریز آبی که با هوا آمیخته‌ شده، تولید می‌شود. این نوع کولرها برای نقاطی که آب و هوایی خشک دارند، مناسب‌اند اما استفاده از آن‌ها در مناطقی که رطوبت بالایی دارند چندان مناسب نیست. علاوه بر اینکه کولرهای آبی دارای مصرف زیاد آب و برق هستند، زمانی که در معرض گرد و خاک و هوای آلوده قرار می گیرند آلودگی‌ها و عوامل بیماری‌زا را به‌راحتی وارد خانه می کنند و اکثر افرادی که از کولر آبی استفاده می‌کنند، در طول تابستان دچار سردردهای موقت، گرفتگی بینی، گلودرد، عطسه و سرفه می‌شوند و این به علت آلودگی‌های ناشی از این سیستم خنک‌کننده است. وی افزود: راه دیگر خنک کردن محیط خانه استفاده از کولرهای گازی است که برخلاف کولرهای آبی رطوبت محیط را افزایش نمی‌دهند و در مناطق مرطوب کارایی زیادی دارند. کولرهای گازی هوای درون خانه را به درون می‌کشند و خنک می‌کنند. بنابراین احتمال ورود آلودگی از بیرون خانه به درون خانه بسیار کمتر است اما مشکل اصلی این کولرها، مصرف بالای انرژی است، به همین دلیل فکر ساخت نوعی خنک ساز که بتواند بدون استفاده از برق و آب محیط را خنک سازد به ذهنم رسید و توانسته ام آن را طراحی و بسازم.

نحوه عملکرد پنجره خنک ساز

مهدی شعبانیان در مورد نحوه عملکرد این خنک ساز گفت: ما برای اینکه بتوانیم این خنک ساز را در ساختمان ها استفاده کنیم حفره های قیفی شکلی را طراحی و در پنجره ای خاص به کار برده ایم، اساس کار حفره ها که در این پنجره وجود دارد همان تجربه‌ای است که خیلی‌ها داشته‌اند، به عنوان مثال وقتی با جمع کردن دهان، به سمت دست ها‌ فوت شود همین تجربه احساس هوای خنک‌تر روی پوست‌ را به دنبال خواهد داشت. به همین خاطر برای خنک کردن غذا به آن فوت می‌شود. وی افزود: در ساختمان ها وقتی هوا گرم شده، منبسط می شود و چگالی آن نسبت به محیط پیرامون خود کمتر می شود و مانند یک بالون به طرف بالا حرکت می کند. به همین دلیل گلویی های را در این پنجره طراحی کرده ایم که با استفاده از این گلویی ، هوای باد ورودی از انتهای آنها منقبض می‌شود. این هوا در هنگام خروج از گلویی و در هنگام ورود به داخل ساختمان منبسط، و به تبع آن خنک می شود. همین مسئله باعث خنک شدن تدریجی خانه‌ها می‌شود. وی در ادامه افزود: همچنین در این پنجره ها، انتهای مصالح قیفی شکل بریده می‌شود و سپس روی صفحه نصب می‌شوند. قرار گرفتن انتهای بزرگتر به سمت بیرون خانه و گلویی به سمت داخل خانه به صورت طبیعی باعث می‌شود که دمای خانه حداقل ۵ و در شرایطی که نسیم خوب بوزد تا ۱۲ درجه خنک‌تر شود که در مناطق گرم یک نعمت تمام عیار به حساب می‌آید.

ویژگی های طرح

دکتر شعبانیان با اشاره به این نکته که این طرح برای اولین بار است در کشور ساخته می شود در مورد ویژگی های طرح خود گفت: از مهمترین ویژگی این طرح خنک سازی محیط بدون استفاده کردن از انرژی الکتریکی و مکانیکی می باشد که این عامل باعث صرفه جویی انرژی در کشور و پایین آمدن هزینه های خانواده ها می شود. همچنین به دلیل همگرا بودن این طرح با محیط به راحتی می توان از آن در انواع ساختمان ها استفاده کرد.

وی افزود: از آنجا که در این سیستم از اجزای مکانیکی و الکتریکی استفاده نمی شود باعث می شود که اولا استهلاک نداشته باشد به همین دلیل دارای طول امر بالا و همچنین قیمت بسیار ارزانتری نسبت به خنک سازهای الکتریکی و مکانیکی داشته باشد ثانیاٌ هیچگونه سر و صدایی نیز تولید نمی کند.

شعبانی به اشاره به این مطلب که هیچ محدودیتی برای استفاده از این پنجره ها وجو ندارد گفت: از این پنجره ها می توان در تمام ساختمان ها استفاده کرد اما کاربرد عمده این پنجره در ساختمان‌های اداری چند طبقه‌ای است که نسبت مساحت شیشه به مساحت نمای ساختمان زیاد است. البته در منازل نیز می توان از آن استفاده کرد اما چون خانه‌های مسکونی سطح شیشه‌ای کمی دارند برای رسیدن به بازدهی لازم، باید سطح شیشه در چنین سیستمی بیشتر باشد.

دکتر شعبانیان در پایان ضمن تشکر از سازمان علمی و پژوهشی استان همدان جهت حمایت مالی و معنوی در ساخت این طرح گفت: از آنجا که کشورمان هم اکنون با مشکلات عدیده ای در زمینه آب مواجعه است و همچنین برای تامین سوخت باید انرژی ها فسیلی سوزانده شود که این عامل نیز باعث آلودگی محیط زیست و هوا در کشور شده است پس می توان با استفاده کردن از این پنجره های خنک ساز تا حد زیادی در مصرف انرژی صرفه جویی کرد و همچنین با توجه به این نتکته که امسال سال حمایت از تولید ملی می بادش با حمایت از این طرح و انبوه سازی آن، باعث ایجاد اشتغال برای جوانان کشورمان شد.

منبع: