สร้างบ้านอย่างไรให้ได้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานแสงอาทิตย์ถือเป็นแหล่งพลังงานสำคัญของโลก นอกจากจะเป็นจุดเริ่มต้นของพลังงานที่ขับเคลื่อนสิ่งมีชีวิตต่างๆ แล้ว พลังงานแสงอาทิตย์ยังเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกสำหรับการแปลงสภาพเป็นพลังงานอื่นๆ เช่น ความร้อนหรือไฟฟ้า การสร้างบ้านให้สามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์นอกจะเป็นการช่วยอนุรักษ์พลังงานแล้ว ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในบ้านได้อย่างมาก
‘บ้านพลังงานแสงอาทิตย์’ จึงไม่ใช่แค่บ้านที่ติดตั้งระบบโซลาร์เซลล์ แต่เป็นบ้านที่ถูกออกแบบมาให้สอดคล้องกับการโคจรของดวงอาทิตย์ตั้งแต่เริ่มต้น เพื่อทำให้บ้านสามารถรับประโยชน์จากแสงอาทิตย์ได้อย่างเต็มเม็ดเต็มหน่วย ‘บ้านพลังงานแสงอาทิตย์’ ยังรวมไปถึงการปรับปรุงบ้านเก่าที่มีอยู่เพื่อให้ได้ประโยชน์จากแสงอาทิตย์ได้มากที่สุดอีกด้วย
เพราะดวงอาทิตย์ส่งผ่านพลังงานมายังโลกด้วยความเข้มข้นสูงถึง 3.5–7.0 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตร ในทุกๆ วันอย่างสม่ำเสมอโดยที่คุณไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายแต่อย่างใด แสงอาทิตย์จึงมีความเหมาะสมในการเป็นแหล่งพลังงานที่ราคาถูกและมีปริมาณสม่ำเสมอให้กับบ้านของคุณ ซึ่งพลังงานแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้กับตัวบ้านได้ 3 ลักษณะ
แสงสว่าง
เพราะดวงอาทิตย์ส่งผ่านพลังงานในรูปของแสงสว่างมากที่สุด โดยเฉพาะในช่วงเวลากลางวันที่แสงจากดวงอาทิตย์เป็นแสงที่มีความสว่างสูงและสามารถส่องทะลุพื้นที่ได้เป็นอย่างดี บ้านที่ดีจะสามารถดึงประโยชน์จากแสงความเข้มข้นสูงในช่วงเวลากลางวันมาใช้ในการส่องสว่างในอาณาบริเวณบ้านให้ได้มากที่สุด
ความร้อน
นอกจากแสงสว่างแล้ว ดวงอาทิตย์ยังส่งพลังงานมาในรูปของคลื่นความร้อนด้วยเช่นกัน โดยที่คลื่นความร้อนที่มาจากดวงอาทิตย์มีผลต่ออุณหภูมิของบ้านและบริเวณรอบบ้านเป็นอย่างมาก คลื่นความร้อนจากดวงอาทิตย์ยังส่งผลต่อกิจกรรมอื่นๆภายในบ้าน เช่น การตากผ้า การทำความร้อน ภายในบ้าน และการทำน้ำร้อนสำหรับใช้ภายในบ้าน เป็นต้น
การแปลงแสงอาทิตย์ให้เป็นพลังงานอื่น
แสงอาทิตย์ยังเกี่ยวข้องกับพลังงานรูปแบบอื่นๆ เช่น พลังงานลม ที่เกิดขึ้นจากความแตกต่างระหว่างอุณหภูมิของอากาศระหว่างสองพื้นที่ พลังงานอีกรูปแบบหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับแสงอาทิตย์คือพลังงานไฟฟ้า โดยที่แสงอาทิตย์ก่อให้เกิดพลังงานไฟฟ้าด้วยกระบวนการ ‘Photovoltaic’ หรือการที่แสงเข้าไปกระตุ้นให้อิเล็กตรอนภายในวัสดุให้เคลื่อนที่และเกิดเป็นกระเเสไฟฟ้าขึ้น
เตรียมบ้านให้เหมาะกับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์
เนื่องจากแสงอาทิตย์ในแต่ละบริเวณต่างมีทิศทางและความเข้มข้นที่ต่างกัน การออกแบบและวางแผนก่อนสร้างบ้านพลังงานแสงอาทิตย์จึงมีความจำเป็นเพื่อให้บ้านสามารถใช้ประโยชน์จากแสงอาทิตย์ที่ส่องมาถึงตัวบ้านให้ได้มากที่สุด โดยปัจจัยที่ต้องคำนึงเมื่อต้องการใช้พลังงานแสงอาทิตย์กับบ้านนั้นประกอบไปด้วย
วางทิศทางบ้าน
ณ ตำแหน่งของประเทศไทย ดวงอาทิตย์จะโคจรอ้อมไปทางทิศใต้นาน 8 เดือน คือช่วงเดือนกันยายนถึงเมษายน และอ้อมไปทางทิศเหนือเล็กน้อย 4 เดือน ในช่วงเดือนพฤษภาคมถึงสิงหาคม บ้านพลังงานแสงอาทิตย์จึงควรออกแบบให้สามารถใช้ประโยชน์จากแสงอาทิตย์ได้ตลอดทั้งปี โดยแต่ละห้องของบ้านนั้นต้องการแสงอาทิตย์ที่ต่างกัน ห้องนอนควรอยู่ทางทิศเหนือ เพื่อให้ได้รับแสงอาทิตย์อ่อนๆ ในยามเช้า แต่ไม่โดนแสงอาทิตย์ในตอนบ่าย ห้องรับแขกควรอยู่ทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือเพื่อรับแสงในช่วงเช้าได้ตลอด ห้องครัวและห้องน้ำควรอยู่ทางทิศตะวันตก เพื่อให้แสงอาทิตย์ยามบ่ายที่เข้มกว่าช่วงเช้าช่วยลดความชื้นและฆ่าเชื้อโรคไปในตัว
วัสดุสร้างบ้าน
วัสดุสร้างบ้านมีผลอย่างมากต่อความร้อนของบ้าน เพราะวัสดุสร้างบ้านจะเป็นตัวดูดซับความร้อนในเวลากลางวันและคายความร้อนออกมาในเวลากลางคืน วัสดุสร้างบ้านที่ดูดซับความร้อนต่ำอย่างอิฐมวลเบาหรือแผ่นยิปซั่มจะทำให้บ้านเย็นเร็วขึ้นในเวลากลางคืน เพราะความร้อนที่เก็บกักไว้ในวัสดุเหล่านี้จะถูกคายออกมาได้เร็วกว่าและน้อยกว่าวัสดุทั่วไปอย่างอิฐมอญหรือคอนกรีต
นอกจากนี้ อุปกรณ์เพิ่มเติมอย่างฉนวนกันความร้อน แผ่นสะท้อนความร้อน สีสะท้อนความร้อน และฟิล์มกันความร้อนยังมีประโยชน์ในการลดความร้อนให้กับตัวบ้าน หากติดตั้งในบริเวณที่เก็บกักความร้อนสูง เช่น บริเวณใต้หลังคา หรือบริเวณผนังด้านที่โดนแสงแดดตลอดเวลา
วัสดุโปร่งแสงและช่องแสงเปิด
เพราะแสงอาทิตย์สามารถให้ความสว่างที่สูงในเวลากลางวัน การจัดวางหน้าต่างหรือสร้างช่องแสงเปิดในบริเวณที่ถูกใช้งานเป็นประจำในเวลากลางวัน เช่น ห้องทำงานหรือห้องครัว จะทำให้แสงอาทิตย์สามารถส่องสว่างเข้ามาถึงภายในพื้นที่เหล่านี้อย่างเพียงพอ จนไม่ต้องใช้แสงสว่างจากแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ เช่น หลอดไฟฟ้า และจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายได้เป็นอย่างมาก
