الهندسة والآليات > الطاقة
المنزل الصحراوي
هل فكرت من قبل بأن تنتقل للعيش في الصحراء و أن تبني منزلك هناك ؟؟؟
تقع ولايتي أيزونا و نيومكسيكو في المناطق الصحراوية من جنوب غرب الولايات المتحدة الأمريكية و تشهد هذه المناطق درجات حرارة مرتفعة للغاية ، كما أنها تعد الموطن لملايين السكان مع توافد الكثيرين كل عام، و هذا أسهم كثيراً في الحد من الموارد الطبيعية القليلة أساساً في تلك المناطق. بناءاً على ذلك قام فريق عمل مشترك من جامعة نيومكسيكو و جامعة أيزونا بالعمل لمعالجة هذه المشاكل و من هنا انطلقت فكرة المنزل الصحراوي أو SHADE كما أطلق عليه. فكرة هذا المنزل أنه يستهلك أقل كمية ممكنة من الموارد الموجودة ضمن البيئة المحيطة و هي فكرة مستوحاة من نبات صبار ساجوارو بسبب قدرته على التكييف مع الصحراء و تمكنه من البقاء على قيد الحياة مع الحد الأدنى من الموارد.
يشمل تصميم SHADE على ألواح شمسية مثبته بزاوية محددة للحصول على الكمية المثلى من الطاقة الشمسية. أما التصميم الداخلي للمنزل فيحاول أن يخلق بيئة لطيفة تراعي كل من الجانبين الجمالي و الوظيفي. و يساعد تصميم الإضاءة في المنزل على دخول كميات مناسبة من ضوء الشمس صباحاً و ذلك بأستخدام تقنيات ذكية لتوجيه الإضاءة، أما الإضاءة المسائية فتتم باستخدام ليدات LED لجودة أنارتها و توفيرها للطاقة. و يتم توزيع مصادر الإنارة ضمن المنزل بشكل مدروس ليساعد السكان على تنفيذ أعمالهم اليومية بشكل مريح و للحفاظ على مزاجهم الجيد.
تستخدم الألواح الشمسية لتوليد تيار كهربائي مستمر DC لتشغيل ليدات الإنارة و الأجهزة الإلكترونية الصغيرة التي تعمل باستخدام التيار المستمر. أما الأجهزة التي تحتاج إلى تيار متناوب AC مثل المراوح و المحركات فيتم تزويدها بالطاقة من خلال أنفرترات ميكروية يتم تركيبها على الخلايا الشمسية يستفاد منها في تحويل التيار الكهربائي المستمر إلى تيار متناوب.
نظام التبريد المستخدم في SHADE يعتمد على استخدام المشعات (المبادلات الحرارية ) بالإضافة إلى وحدة تبريد للهواء . و قد عمل الفريق المسؤول عن تنفيذ المشروع على الحفاظ على بيئة حرارية مستقرة ضمن المنزل، حيث أن مشعات التبريد ستحافظ على درجة الحرارة معتدلة في كل منطقة من المنزل عن طريق تمرير سائل التبريد ضمن نظام من الأنابيب الشعرية الصغيرة التي تتوضع في سقف المنزل و نتيجة للتلامس بين هذه الأنابيب و الهواء الدافئ المحيط سيحصل تبادل حراري يخفض من درجة حرارة الهواء و يحافظ على درجة الحرارة المعتدلة ضمن المنزل. و تستخدم وحدة تبريد الهواء في حال كانت درجة الحرارة المطلوبة أقل من تلك التي تنتج عن المشعات و كذلك تستخدم للتحكم بدرجة الرطوبة. من أهم الميزات التي أدت إلى تركيب نظام التبريد باستخدام المشعات في منزل SHADE هي استهلاكه القليل للطاقة بالإضافة إلى أن البرودة الناتجة عنه تعطي شعور كبير بالراحة للسكان أكثر من أنظمة التبريد العادية (المرواح و المكيفات).
تم تصميم حديقة منزل SHADE لتكون مناسبة للبيئة الصحراوية المحيطة حيث أن النباتات المستخدمة في الحديقة هي نبات ذات تحمل عالي لدرجات الحرارة و استهلاك قليل جداً للمياه، كما أن الحديقة تحتوي على بعض أنواع الفراشات و طيور الطنان. و يستمد نظام الري في الحديقة الماء من نظام خاص بجمع مياه الأمطار و تخزينها
الفيديو التالي يأخذنا في جولة ضمن منزل SHADE و يرينا العديد من المزايا التصميمية و الإنشائية لهذا المنزل الصحراوي.
في النهاية هل يمكن أن نشاهد مثل هذا التصميم في بلدنا و خاصةً أن الصحراء لدينا مناسبة لهذا النوع من المنازل؟؟؟ .
المصادر :
مصادر الصور :