นอกจากกระบวนการด้านการออกแบบสถาปัตยกรรม ที่ให้ความสำคัญกับบริบทด้านสิ่งแวดล้อม ที่ตั้ง ทิศทางของแดด ลม ฝน การใช้ภูมิสถาปัตยกรรมเข้าช่วยเพื่อสร้างสภาพภูมิอากาศจุลภาคที่เหมาะสม และเลือกใช้วัสดุเพื่อป้องกันความร้อนหรือช่วยสร้างความเย็นสบายให้กับบ้านแล้ว
สิ่งสำคัญอีกอย่างหนึ่งที่จะทำให้การอยู่อาศัยของสังคมโดยรวมเกิดความยั่งยืนและมั่นคง นั่นคือการทำให้ที่พักอาศัยมีรูปแบบการใช้พลังงานที่มีอยู่จำกัดได้อย่างประหยัดคุ้มค่า มีประสิทธิภาพ และเกิดประโยชน์สูงสุด ซึ่งนับว่าสำคัญอย่างยิ่งต่อการใช้ชีวิตในอนาคต ในปัจจุบันจึงมีการเสาะแสวงหาแหล่งพลังงานสะอาดมาใช้งานเป็นพลังงานทดแทนกันมากขึ้น ได้แก่ พลังงานน้ำ พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานจากก๊าซชีวภาพ รวมถึงอีกแหล่งพลังงานทดแทนที่ถูกกล่าวถึงกันมากสำหรับบ้านประหยัดพลังงาน นั่นคือ “พลังงานแสงอาทิตย์”
พลังงานทดแทนจากแสงอาทิตย์ (พลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์ หรือ PHOTOVOLTAIC OPERATION)
การจะนำพลังงานทดแทนจากแสงอาทิตย์มาใช้ได้ ต้องผ่านอุปกรณ์ที่เรียกว่า เซลล์แสงอาทิตย์ หรือ โซลาร์เซลล์ (Solar Cell) เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ทำหน้าเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์หรือโฟตอน ให้กลายเป็นพลังงานไฟฟ้า เซลล์แสงอาทิตย์ทำมาจากสารกึ่งตัวนำ เช่น ซิลิกอน ซึ่งสามารถดูดกลืนพลังงานแสงอาทิตย์ หรืออนุภาคโฟตอน แล้วเปลี่ยนให้เป็นพลังงานไฟฟ้า โดยไฟฟ้าที่ได้จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง
เซลล์แสงอาทิตย์เป็นเครื่องมืออุปกรณ์ที่ใช้ในการผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยที่ไม่ก่อให้เกิดของเสี หรือมลภาวะเป็นพิษในขณะใช้งาน และยังเป็นอุปกรณ์ที่ติดตั้งอยู่กับที่ในขณะที่ทำงาน จึงมีปัญหาเรื่องการเสื่อมสภาพและการสึกหรอจากการเสียดสีต่ำ มีความต้องการการดูแลบำรุงรักษาน้อยกว่าอุปกรณ์ให้พลังงานชนิดอื่นๆ นอกจากนี้เซลล์แสงอาทิตย์ยังมีน้ำหนักเบา จึงทำให้สัดส่วนระหว่างกำลังการผลิตต่อน้ำหนักของอุปกรณ์นั้นดีกว่าอุปกรณ์อื่นๆ
ระบบผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาบ้าน
บ้านพักอาศัยทั่วไปสามารถเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าได้ ด้วยการนำแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาติดตั้งบนหลังคา หรือตำแหน่งที่สามารถรับแสงได้ทั้งวัน โดยภายในแผงเซลล์จะมีชุดแปลงกระแสไฟฟ้า (อินเวอร์เตอร์) หลักการทำงานของระบบคือ เมื่อมีแสงอาทิตย์ตกกระทบแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคา เซลล์แสงอาทิตย์ทั้งหมดจะผลิตไฟ้ฟ้ากระแสตรงผ่านระบบควบคุมเข้าอินเวอร์เตอร์ จากนั้นอินเวอร์เตอร์จะเปลี่ยนไฟฟ้ากระแสตรงให้เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อจ่ายเข้าระบบไฟฟ้าปกติของอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้าน และหากเป็นช่วงที่ความเข้มของแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ หรือมีการใช้อุปกรณ์ที่ใช้กำลังไฟฟ้าสูงกว่ากำลังไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเซลล์แสงอาทิตย์แล้ว ระบบก็จะนำกำลังไฟจากไฟ้ฟ้าแบบปกติของการไฟฟ้าฯ มาใช้เพื่อให้อุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถทำงานได้
ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานแสงอาทิตย์บนหลังคาบ้าน เหมาะกับผู้ที่ต้องการใช้พลังงานไฟฟ้าจากพลังงานทดแทนเพื่อจ่ายพลังงานไฟฟ้าเสริมกับระบบไฟฟ้าปกติภายในบ้าน สามารถประหยัดค่าไฟฟ้าและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากการผลิตไฟฟ้าด้วยรูปแบบอื่น นับเป็นการสร้างอนาคตที่ดีของการใช้พลังงานอย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ภายในบ้าน มีข้อควรพิจารณาคือ ลักษณะของหลังคาและพื้นที่ติดตั้งต้องมีความมั่นคงแข็งแรงเพียงพอที่จะรับน้ำหนักของเซลล์และโครง รวมถึงส่วนประกอบอื่นๆได้ และตำแหน่งของการติดตั้งต้องเป็นพื้นที่ที่ได้รับแดดตลอดทั้งวัน และต้องสามารถเข้าถึงเพื่อตรวจเช็คและซ่อมบำรุงได้
ที่มา : http://www.scgbuildingmaterials.com (โดย น้ำผึ้ง วัฒนะสิมากร)