1. ‫יישום אנרגיה סולרית בבניה‬
‫– קיימות כמנוע‬ ‫בין אקולוגיה לטכנולוגיה‬
‫צמיחה‬
‫מנחה: תגית כלימור‬
‫מגישה: שרון ברזילי‬
‫הפקולטה לאדריכלות ובינוי ערים - טכניון‬
‫אפריל 1102‬

2. ‫תוכן עניינים‬
‫1. הקדמה – מהי אנרגיה חלופית – שיטות‬
‫שונות להפקת אנרגיה‬
‫2. מבוא – מהן המגמות בעולם בנושא אנרגיה‬
‫מתחדשת?‬
‫3. הצגת הנושא - הפקת חשמל מאנרגית השמש‬
‫– הטכנולוגיות המרכזיות: פוטוולטאי מרוכז,‬
‫מערכות פוטוולטאי ות,‬ ‫כוח סולרי מרוכז ו‬
‫סקירת הטכנולוגיות בתחום האנרגיה הסולרית‬
‫ומתן דוגמאות.‬
‫4. הבעיה הנדונה – אדריכלות בת קיימא – מהי?‬
‫אדריכלות סולרית, פסיבית ואקטיבית: תכנון‬
‫הבניין ביחס לכיוון השמש, פתחים הצללה‬
‫ושילוב חומרים להקטנת צריכת האנרגיה של‬
‫הבניין למינימום, שילוב פאנלים סולרים‬
‫תרמיים ופוטוולטאים בבנייה ליצירת אנרגיה,‬
‫לחימום ולחשמל: דוגמאות של בניינים‬
‫עצמאיים מבחינה אנרגטית ובניינים שמייצרים‬
‫יותר אנרגיה ממה שהם צורכים.‬
‫5. מה המצב בארץ בנושא?‬
‫6. דיון ומסקנות – האם הגענו למצב שניתן‬
‫למעשה להחליף את השיטות לייצור חשמל‬
‫המסורתיות על ידי טכנולוגיית האנרגיה‬
‫הסולרית, מהם החסרונות של השיטה והאם‬
‫ניתן לגשר עליהם.‬
‫7. רשימת מקורות‬

3. ‫שמהירות הרוח עולה כך התפוקה גדלה באופן‬ ‫מהי אנרגיה חלופית ? שיטות‬ ‫הקדמה –‬
‫דרמטי.‬ ‫שונות להפקת אנרגיה:‬
‫אנרגיה חלופית היא למעשה אנרגיה מתחדשת‬
‫ממקורות טבעיים כמו רוח, אנרגיה הידראולית,‬
‫אנרגיה סולרית, ביומסה, דלק אורגני ואנרגיה‬
‫גאותרמית.‬
‫על פי סוכנות האנרגיה הבינלאומית: אנרגיה‬
‫מתחדשת הינה מונעת מתהליכים טבעיים‬
‫שמתחדשים באופן קבוע. היא מונעת ישירות‬
‫מהשמש או מחום שנוצר במעמקי האדמה. כלולים‬
‫בהגדרתה החשמל והחום הנוצרים מהשמש,‬
‫אנרגיה הידראולית‬ ‫הרוח, אוקיינוס, כוח הידראולי, ביומסה, מקורות‬
‫מתחלקת לאנרגיה ימית ואנרגיה מנהרות. ניתן‬ ‫גאותרמיים, דלק אורגני ומימן שנוצר ממקורות‬
‫לרתום ולהשתמש באנרגיה במים. מאחר שהמים‬ ‫מתחדשים.‬
‫דחוסים פי 008 בערך ביחס לאויר, גם זרם מים‬ ‫אנרגיה מתחדשת מחליפה דלקים קונבנציונלים‬
‫חלש או גלי ים מתונים יכולים להניב כמות מכובדת‬ ‫בארבעה מישורים שונים: יצירת הספק (של‬
‫של אנרגיה. ישנן צורות רבות של אנרגיית מים:‬ ‫חשמל), מים חמים/ חימום חללים, דלקי תחבורה,‬
‫אנרגיה הידרואלקטרית מתייחסת לרוב לסכרים‬ ‫ושירותי אנרגיה חקלאיים שלא מחוברים לרשת.‬
‫הידרואלקטרים בקנה מידה גדול, לדוגמא ‪Grand‬‬
‫‪ Coulee Dam‬במדינת וושינגטון ו ‪Akosombo‬‬ ‫אנרגית רוח‬
‫‪ Dam‬בגאנה.‬ ‫רוח הינה תוצאה של חימום תרמי של הארץ על ידי‬
‫מערכות מיקרו הידראוליות הינם מתקנים של‬ ‫השמש, ויש לה דפוס גלובלי של טבע המשכי‬
‫הספק הידרואלקטרי שמייצרים עד 001 ‪ . KW‬הם‬ ‫למחצה. הרוח מושפעת באופן משמעותי‬
‫לרוב בשימוש באזורי מים עמוקים כספק כוח‬ ‫מטופוגרפיה ומזג האויר וחלים בה שינויים‬
‫מרוחק. ישנם כמה מתקנים כאלו בעולם.‬ ‫עונתיים, יומיים ולפעמים גם בהפרש של שעות‬
‫מערכות הידראוליות חסרות סכר מיצרות אנרגיה‬ ‫ספורות. מקורות לאזורים בהם הרוח היא חזקה‬
‫קינטית מנהרות וימים מבלי להשתמש בסכרים.‬ ‫אבל‬ ‫וקבועה הם לאורך החוף ואזורים הרריים.‬
‫מקורות משמעותיים נמצאים גם במישורים.‬
‫אנרגית רוח ניתנת להמרה לאנרגיה מכנית‬
‫באמצעות טורבינות רוח הן באופן מאוזן והן מסוג‬
‫ציר אנכי, והיא בשימוש לשאיבת מים או ליצירת‬
‫חשמל או אפילו לאנרגיה תרמית באמצעות חיכוך.‬
‫006‬ ‫טורבינות רוח מודרניות נעות בטווח שבין‬
‫‪ MW‬של כוח מוערך. טורבינות רוח‬ ‫‪ KW‬ל 5‬
‫3-5.1 ‪ MW‬הפכו‬ ‫בעלות תפוקה מוערכת של‬
‫לשכיחות יותר לצרכים מסחריים, התפוקה של‬
‫הטורבינה היא פונקציה של מהירות הרוח, ככל‬

4. ‫אנרגית השמש. באופן כללי ישנן שתי גישות‬ ‫אנרגיה סולרית‬
‫להשתמש בצמחים ליצירת אנרגיה: לגדל צמחים‬ ‫היא אנרגיה הנובעת מהשמש באמצעות קרינת‬
‫במטרה להשתמש בהם ליצירת אנרגיה או שימוש‬ ‫השמש. השימוש באנרגיה סולרית הוא מגוון וכולל‬
‫בשאריות של צמחים ששימשו לדברים אחרים.‬ ‫חימום תרמי (במערכות אקטיביות ופסיביות) יצירת‬
‫ניתן ליצור ביומסה גם משפכים, שאריות מזון,‬ ‫כוח חשמלי באמצעות מחזורים תרמו דינמיים‬
‫צמחיה ימית. לכל סוג טכנולוגיה המתאימה לו, רוב‬ ‫והמרה ישירה לאנרגיה חשמלית באמצעות‬
‫השיטות מייצרות אנרגיה מועטה אבל צורכות‬ ‫מערכות פוטוולטאיות. ניצול השמש כולל חימום‬
‫הרבה מים לכן זוהי טכנולוגיה שקצת קשה ליישם‬ ‫וקירור חללים באמצעים אדריכליים, אור יום, חימום‬
‫מבחינה כלכלית. מצד שני הפיכת פסולת לאנרגיה‬ ‫מים, בישול, ועוד. טכנולוגיות סולריות מאופיינות‬
‫מאפשרת שימוש יעיל יותר בפסולת.‬ ‫כפסיביות או אקטיביות תלוי באופן שבו הן לוכדות,‬
‫ממירות ומפיצות את האנרגיה הסולרית. טכניקות‬
‫אנרגיה גאותרמית‬ ‫סולריות אקטיביות כוללות בין היתר שימוש‬
‫היא אנרגיה הנוצרת מחום כדור הארץ עצמו,‬ ‫בפאנלים פוטוולטאים ודודי חימום סולריים.‬
‫מקילומטרים עמוק בקרום האדמה באזורים‬ ‫טכניקות סולריות פאסיביות כוללות בין היתר את‬
‫וולקניים אקטיביים של הגלובוס או מעומקים‬ ‫מיקום הבניין ביחס לשמש, בחירת חומרים עם‬
‫רדודים כמו במשאבות חום גאותרמיות ברוב‬ ‫מסה תרמית או תכונות מפזרות אור, ותכנון החלל‬
‫המקומות בכדור הארץ.‬ ‫והן מפחיתות‬ ‫כך שהאויר יתחלף בו באופן טבעי‬
‫נעשה שימוש בשלושה סוגים של תחנות כוח על‬ ‫את הצורך בשימוש במקורות חימום וקירור‬
‫מנת ליצר הספק מאנרגיה גאותרמית: קיטור יבש,‬ ‫נוספים.‬
‫רשף, ובינארי. תחנות קיטור יבש לוקחות את‬ ‫‪Error‬‬
‫האדים מבעד סדקים שבאדמה ומשתמשות בהם‬
‫על מנת להניע באופן ישיר טורבינות שמסובבות‬
‫גנרטור. תחנות רשף לוקחות מים חמים, בדרך‬
‫002 מעלות, מחוץ‬ ‫כלל בטמפרטורה של יותר מ‬
‫לאדמה ומאפשרות להם לרתוח כשהם מגיעים‬
‫לפני השטח ואז מפרידות את שלב האדים ומריצות‬
‫את האדים דרך טורבינה. בתחנות בינאריות המים‬
‫החמים זורמים דרך מחליפי חום, מרתיחים נוזל‬
‫אורגני שמפעיל את הטורבינות. האדים המעובים‬
‫והנוזל הגאותרמי שנשאר מכל שלושת סוגי‬
‫התחנות מוזרקים חזרה לסלע החם על מנת‬ ‫ביומסה‬
‫שיאספו עוד חום.‬ ‫(חומר צמחי) הינה מקור אנרגיה מתחדש מאחר‬
‫מקורות גאותרמיים כאלו קיימים באזורים לא‬ ‫שהאנרגיה שהיא מכילה מגיעה מהשמש.‬
‫יציבים מבחינה גאולוגית כמו בצ'ילה, איסלנד, ניו‬ ‫באמצעות תהליך הפוטוסינתזה הצמחים לוכדים‬
‫זילנד, ארה"ב, הפיליפינים ואיטליה.‬ ‫את אנרגית השמש. כשהצמח נשרף הוא משחרר‬
‫את אנרגית השמש אותה הוא מכיל, בדרך זו‬
‫ביומסה מתפקדת כסוג של בטריה שמאחסנת את‬

5. ‫‪Error‬‬
‫דלק אורגני‬
‫דלק אורגני נוזלי הוא בדרך כלל או ביו אלכוהול‬
‫כמו ביו אתנול או שהוא שמן כמו ביו דיזל.‬
‫ביו אתנול הינו אלכוהול המיוצר על ידי התססת‬
‫רכיב הסוכר של חומר צמחי וזה נעשה לרוב מיבולי‬
‫סוכר ועמילן. באמצעות טכנולוגיה מתקדמת‬
‫שמתפתחת, גם בביומסה תאית, כמו עצים‬
‫ועשבים, נעשה שימוש ליצירת האתנול. ניתן‬
‫להשתמש באתנול כדלק לרכב בצורתו הטהורה,‬
‫אך לרוב נעשה בו שימוש כתוסף לבנזין על מנת‬
‫להעלות את האוקטן ולשפר את פליטת הרכב. ביו‬
‫אתנול הוא בשימוש נרחב בארה"ב ובברזיל.‬
‫ביו דיזל נוצר משמני צמחים, שומן חיות או שומן‬
‫ממוחזר. ניתן להשתמש בביו דיזל כדלק לרכב‬
‫בצורתו הטהורה אך לרוב נעשה בו שימוש כתוסף‬
‫לדיזל על מנת להפחית את המזהמים, חד‬
‫תחמוצת הפחמן ופחמימן ברכבים בעלי מנועי‬
‫דיזל. ביו דיזל הוא הדלק האורגני השכיח ביותר‬
‫באירופה.‬

6. ‫051 ‪ MW‬בספרד ותחנות נוספות, תעשיית‬ ‫מבוא – מהן המגמות בעולם בנושא אנרגיה‬
‫האנרגיה הסולרית התרמית גדלה‬ ‫מתחדשת?‬
‫במהירות,כשבספרד ובארה"ב פרוייקטים רבים‬ ‫במהלך חמש השנים שבין 4002 ל 9002 . היכולת‬
‫בתחום.‬ ‫של האנרגיה המתחדשת הכלל עולמית צמחה‬
‫בסקטור של המערכות הפוטוולטאיות – מאז 2002‬ ‫06-01 אחוזים שנתיים עבור‬ ‫בשיעור של‬
‫%02 לשנה בייצור‬ ‫ישנה עליה ממוצעת של‬ ‫טכנולוגיות רבות. כל צורות האנרגיה הינן יקרות,‬
‫9002 הכמות‬ ‫המערכות הפוטוולטאיות. כשבסוף‬ ‫אך ככל שעובר הזמן אנרגיה מתחדשת לרוב‬
‫הגלובלית של אנרגיה סולרית ממערכות‬ ‫נעשית זולה יותר בעוד שדלק נעשה לרוב יקר‬
‫00012 ‪ .MW‬ישנם‬ ‫פוטוולטאיות עברה את ה‬ ‫יותר. אל גור טען שישנן שלוש סיבות בגללן‬
‫פארקים גדולים של מערכת פוטוולטאית בגרמניה,‬ ‫אנרגיה מתחדשת נעשית זולה יותר:‬
‫קנדה וספרד. במקרה של מערכות פוטוולטאיות‬ ‫1. כאשר התשתית לאנרגיה המתחדשת‬
‫ניתן וחשוב לשלבן בבניינים באופן שבו ישתמשו‬ ‫נבנית האנרגיה עצמה היא חינם לתמיד,‬
‫מבנים קיימים וייצרו אנרגיה קרוב למקום בו היא‬ ‫שלא כמו פחם, הרוח, השמש והאדמה‬
‫נצרכת.‬ ‫מספקות אנרגיה שהיא חינם בכמות‬
‫– בברזיל ובארה"ב‬ ‫בסקטור של הדלק האורגני‬ ‫שאינה נגמרת.‬
‫נעשה שימוש באתנול כדלק לכלי הרכב, ברזיל‬ ‫2. בזמן שטכנולוגית הדלק הינן ישנות יותר‬
‫מאז 0791 היא היצרנית השניה בגודלה, (אחרי‬ ‫טכנולוגיות של אנרגיה מתחדשת‬
‫ארה"ב) של אתנול והיצואנית הגדולה שלו. ליצור‬ ‫משתפרות במהירות, כך שחדשנות וכושר‬
‫האתנול משתמשים בסוכר ובשאריות משתמשים‬ ‫המצאה נותנות לנו את היכולת להעלות‬
‫ליצור חום וחשמל. בברזיל לא משתמשים בדלק‬ ‫באופן קבוע את היעילות של האנרגיה‬
‫טהור לתדלוק כלי הרכב וגם בארה"ב משתמשים‬ ‫המתחדשת ובהמשך להוריד את העלויות‬
‫‪fossil‬‬ ‫בתערובת בה %01 אתנול משולב עם‬ ‫שלה.‬
‫‪ .fuels‬ותעשיית כלי הרכב מתכננת רכבים‬ ‫3. ברגע שהעולם נותן הצהרה ברורה לעבור‬
‫שיתדלקו על תערובות המורכבות מריכוז גבוה‬ ‫לאנרגיה מתחדשת, נפח היצור עצמו יוריד‬
‫יותר של אתנול.‬ ‫באופן חד את העלויות של החלקים‬
‫– האיגוד‬ ‫בסקטור של האנרגיה הגאותרמית‬ ‫במערכות השונות, ובמקביל יש צורך‬
‫51701‬ ‫הגאותרמי הבינלאומי ( ‪ )IGA‬דיווח על‬ ‫להוסיף תמריצים נוספים למחקרים‬
‫42 מדינות שייצר‬ ‫‪ MW‬של הספק גאותרמי ב‬ ‫ופיתוח כדי להמשיך במהירות את תהליך‬
‫64276 ‪ GW‬של חשמל ב 0102. שיעור זה מייצג‬ ‫ההתחדשות.‬
‫עליה של %02 של שימוש באנרגיה גאותרמית‬
‫מאז 5002. האיגוד הגאותרמי העולמי צופה שעד‬ ‫9002 חלה‬ ‫בסקטור של אנרגית רוח - בסוף‬
‫00581 ‪ .MW‬מובילות‬ ‫5102 תהיה עליה של‬ ‫עליה של %13 ביכולת של חוות הרוח ואנרגית‬
‫בתחום ארה"ב והפיליפינים.‬ ‫הרוח מספקת %3.1 מצריכת החשמל הגלובלית.‬
‫בסקטור של אנרגיה הידראולית - בפורטוגל‬ ‫בתחום זה מובילות אנגליה ודנמרק עם 003 ‪MW‬‬
‫נפתחה חוות גלים ב 8002 שמייצרת 52.2 ‪.MW‬‬ ‫ו902 ‪ MW‬בהתאמה.‬
‫ב7002 הוכרז בסקוטלנד על הקמה של חווה כזו‬ ‫– ישנן‬ ‫בסקטור של יצירת אנרגיה סולרית תרמית‬
‫שתייצר 3 ‪.MW‬‬ ‫תחנות גדולות של 453 ‪ MW‬בארה"ב, תחנה של‬

7. ‫ניתן לראות שבמקומות שונים בעולם מקדמים‬
‫טכנולוגיות רבות של יצור אנרגיה מתחדשת ומגמה‬
‫זו נמצאת בעליה מתמדת. כאמור ככל שהתעשייה‬
‫תגדל כך עלויות היצור ירדו והמקורות עצמם הינם‬
‫טבעיים ללא עלות, הדבר החשוב ביותר הם עצם‬
‫היותה אנרגיה מתחדשת שאינה נגמרת ושאינה‬
‫מזהמת את האויר.‬

8. ‫מערכת מחוברת לרשת: בדרך כלל לרשת החשמל‬ ‫הצגת הנושא - הפקת חשמל מאנרגית‬
‫הכללית ומזינה חשמל אל הרשת. מערכת כזו‬ ‫השמש – הטכנולוגיות המרכזיות:‬
‫01-2 ‪)KWP‬‬ ‫משתנה בגודל שלה ממגורים (‬ ‫מערכות פוטוולטאי ות, פוטוולטאי מרוכז‬
‫לתחנות כוח סולריות ( ‪ (10s GWp‬זוהי צורה של‬ ‫וכוח סולרי מרוכז,‬
‫יצירת חשמל מבוזרת. במיקרה של מגורים או‬
‫סקירת הטכנולוגיות בתחום האנרגיה‬
‫בניינים מצויידים במערכת פוטוולטאית המחוברת‬
‫הסולרית ומתן דוגמאות‬
‫לרשת, הדרישה החשמלית של הבניין מסופקת על‬
‫ידי המערכת הפוטוולטאית ורק העודף מוזן לרשת,‬
‫כוח סולרי הוא המרה של אור שמש לחשמל,‬
‫כאשר קיים.‬
‫‪,PV‬‬ ‫ישירות באמצעות מערכת פוטוולטאית‬
‫פוטוולטאי מרוכז ‪ CPV‬או באופן עקיף באמצעות‬
‫עוקב סולרי יכול לשפר בצורה משמעותית את‬
‫כוח סולרי מרוכז ‪ .CSP‬מערכות כוח סולרי מרוכז‬
‫כמות הכוח המיוצרת על ידי המערכת באמצעות‬
‫משתמשות בעדשות או במראות ובמערכות מעקב‬
‫שיפור הביצועים בבוקר ואחר הצהריים. כדאי‬
‫על מנת לרכז אזור רחב של אור שמש לחימום נוזל‬
‫להתקין עוקבים עבור יישומים לא מרוכזים באזורים‬
‫שפועל ליצירת אנרגיה או לאחסונה. מערכות‬
‫בעלי אור שמש ישיר. באור שמש מפוזר (בימים‬
‫פוטוולטאיות ממירות את אור השמש לזרם חשמלי‬
‫מעוננים או ערפל) לעוקבים אין כל ערך. עבור‬
‫באמצעות האפקט הפוטוולטאי.‬
‫מערכות פוטוולטאיות מרוכזות עוקבים הינם‬
‫הכרחיים. ציפוי אנטי רפלקטיבי לחיפוי הזכוכית‬
‫מערכת פוטוולטאית:‬
‫למערכת הפוטוולטאית יכול לספק את רוב‬
‫מערכת פוטוולטאית משתמשת בתאים סולרים על‬
‫היתרונות של מערכת מעקב מבלי להשתמש בכוח‬
‫מנת להפוך אור לחשמל. מערכת פוטוולטאית‬
‫נוסף או אחזקה. ישנם ציפויים אנטי רפלקטיביים‬
‫מורכבת ממספר מרכיבים כולל תאים, בדרך כלל‬
‫שמשתמשים בננו טכנולוגיה על מנת לשפר את‬
‫עשויים מסיליקון, חיבורים והרכבה מכניים‬
‫הביצועים שלהם, ומספקים את אותם הביצועים‬
‫וחשמליים ואמצעים לבקרה ו/או שינוי של הזרם‬
‫שמערכת מעקב מספקת.‬
‫החשמלי. בשל המתח החשמלי הנמוך של התא‬
‫ביצועי המערכת‬
‫הסולרי – 5.0 ‪ ,V‬מספר תאים מחוברים בסדרות‬
‫כוח השמש בצהרי היום ביום נטול עננים בקו‬
‫ליצירת לוח. הלוח מחובר למגן מפני מים והופך‬
‫²‪ 1 kW/m‬על פני כדור הארץ,‬ ‫המשווה מגיע ל‬
‫לרכיב פוטוולטאי. ניתן לחבר מספר רכיבים‬
‫למישור שהוא אנכי לקרני השמש. על כן מערך‬
‫למערך. את החשמל המיוצר ניתן לאחסן,‬
‫פוטוולטאי יכול לעקוב אחרי השמש בכל יום על‬
‫להשתמש ישירות או להטעין לרשת החשמלית.‬
‫מנת להגביר את איסוף האנרגיה, אולם מתקני‬
‫מעקב מוסיפים לעלות ודורשים תחזוקה, לכן‬
‫מערכת עצמאית: למערכת עצמאית אין חיבור‬
‫מקובל יותר למערכות פוטוולטאיות להיות מותקנות‬
‫לרשת החשמלית המרכזית. מערכת זו משתנה‬
‫בצורה קבועה שמטה את המערך ומפנה אותו‬
‫מאוד בגודל וביישומים: ממחשבונים לבניינים‬
‫לכיוון דרום בחצי הכדור הצפוני או לכיוון צפון בחצי‬
‫מרוחקים וחלליות. אם יש צורך לספק את החשמל‬
‫הכדור הדרומי. זוית ההטיה יכולה להשתנות לפי‬
‫באופן בלתי תלוי מהחשיפה לשמש, הכוח הנוצר‬
‫עונה, אבל אם היא קבועה היא צריכה לתת את‬
‫מאוחסן בבטריות.‬
‫התפוקה האופטימלית למערך למשך דרישת השיא‬

9. ‫ד"ר ברונו לאנג' ( ‪ )Bruno Lange‬פיתח תא פוטו‬ ‫החשמלי לשנה אופיינית. עבור מערכות גדולות‬
‫‪ selenide‬כסף במקום‬ ‫על ידי שימוש סלניד‬ ‫האנרגיה המורווחת באמצעות שימוש במערכות‬
‫בתחמוצת נחושת. למרות שהפרוטוטייפ של תאי‬ ‫מעקב מכריעות לעומת הוספת המורכבות‬
‫הסלניום המירו פחות מ %1 של אור לחשמל הכירו‬ ‫%03‬ ‫(העוקבים יכולים להעלות את היעילות ב‬
‫מדענים שונים בחשיבות הגילוי. ב 4591 החוקרים‬ ‫או יותר) מערכות פוטוולטאיות שמגיעות למגה ואט‬
‫‪ ,Gerald Pearson‬קלווין פולר‬ ‫ג'רלד פירסון‬ ‫אחד או עוברות אותו משתמשות לרוב בעוקבים‬
‫‪ Daryl Chapin‬יצרו‬ ‫‪ Calvin Fuller‬ודריל שפין‬ ‫סולרים.‬
‫תא סולרי מסיליקון. התאים הסולרים המוקדמים‬ ‫עבור האקלים וקו הרוחב של ארה"ב ואירופה‬
‫-5.4‬ ‫עלו 682 דולרים לוואט והגיעו ליעילות של‬ ‫חשיפה טיפוסית לשמש נעה מ /²‪ 4 kWh/m‬ליום‬
‫%6 . כיום ישנם סוגים רבים של תאים פוטוולטאים:‬ ‫/²‪ 6.5 kWh/m‬ליום באזורים‬ ‫בצפון ועולה ל‬
‫סרט דק, סיליקון מונוקריסטלין, סיליקון‬ ‫שטופי השמש. לפאנלים סולרים אופייניים יעילות‬
‫פוליקריסטלין ותאים אמורפיים. השימוש הראשון‬ ‫של %21 עד ל %02 . מתקן פוטוולטאי בקו הרוחב‬
‫המשמעותי בתאים סולרים נעשה כמקור כוח גיבוי‬ ‫הדרומי של אירופה וארה"ב יכול לייצר /²‪1 kWh/m‬‬
‫ללווין ‪ Vanguard I‬ב 8591, שאפשרו לו לשדר‬ ‫051 וואט" הוא‬ ‫ליום. פאנל סולרי אופייני של "‬
‫למשך שנה לאחר שנגמרה לו הבטריה הכימית,‬ ‫1‬ ‫בגודל של מטר מרובע, פאנל כזה יכול ליצר‬
‫שימוש זה חזר על עצמו בלווינים שונים של ברה"מ‬ ‫‪ kWh‬כל יום בממוצע לאחר שלוקחים בחשבון את‬
‫0691 תאים פוטוולטאים‬ ‫וארה"ב ובסוף שנות‬ ‫מזג האויר ואת קו הרוחב.‬
‫הפכו להיות למקור כוח מבוסס עבורם והפכו גם‬ ‫התאים הפוטולטאים רגישים מאוד לצל, גם אם‬
‫חיוניים לתשתית התקשורת היום. העלות הגבוהה‬ ‫כמות קטנה של תאים, יחידות או מערך מוצללים‬
‫של תאים סולרים הגבילה שימושם בכדור הארץ‬ ‫והשאר חשופים לקרינת השמש התפוקה יורדת‬
‫לאורך שנות 0691. דבר זה השתנה בתחילת‬ ‫בצורה דרמטית בשל קצר חשמלי (האלקטרונים‬
‫שנות 0791 כשהעלות הגיעה למחירים תחרותיים‬ ‫משנים את מסלולם). לכן חשוב ביותר שהמתקן‬
‫עבור מקומות מרוחקים אליהם רשת החשמל לא‬ ‫הפוטוולטאי לא יהיה מוצל כלל לא על ידי עצים או‬
‫הגיעה. משבר השמן ב 3791 עודד עליה מהירה‬ ‫על ידי אלמנטים אדריכליים. אור השמש יכול‬
‫0791‬ ‫ביצור של תאים פוטוולטאים במהלך שנות‬ ‫להספג על ידי אבק או נשורת שנמצאים על פני‬
‫ותחילת שנות 0891 המחירים ירדו מ 001 דולרים‬ ‫השטח של היחידות. דבר זה יכול להוריד את כמות‬
‫5891. ירידת‬ ‫לוואט ל 7 דולרים לוואט בשנת‬ ‫האור שמגיעה לתאים עד לכדי חצי. יש צורך‬
‫0891 הובילה‬ ‫מחירי השמן בתחילת שנות‬ ‫לשמור על פני שטח נקיים של היחידות. גם עליה‬
‫להפחתה במימון של המערכות הפוטוולטאיות‬ ‫בטמפרטורה עלולה לפגוע בתפוקה ובאורך החיים‬
‫וחוסר המשכיות בהכרה במיסים הקשורים לפעולת‬ ‫של היחידות. אוורור מעל או מאחורי היחידות‬
‫8791. גורמים אלו מיתנו את‬ ‫מיסוי האנרגיה מ‬ ‫הפוטוולטאיות מפחית בעיה זו. חיי היחידות‬
‫הצמיחה כמעט של %51 לשנה מ 4891 עד לשנת‬ ‫מגיעים ל 52 שנים ויש לקחת בחשבון עלויות‬
‫0991 עבר הסקטור‬ ‫6991. מאז אמצע שנות‬ ‫החלפה.‬
‫הפוטוולטאי לפעילות מירבית מארה"ב לאירופה‬ ‫‪ PV‬הינו רכיב שממיר אור‬ ‫תא סולרי פוטוולטאי‬
‫וליפן. בין השנים 2991 ל 4991 יפן הגדילה את‬ ‫לזרם חשמלי באמצעות האפקט הפוטוולטאי. התא‬
‫המימון, קבעה קוים מנחים והנהיגה תכנית תמיכה‬ ‫הסולרי הראשון נבנה על ידי צ'רלס פריץ‬
‫כספית על מנת לעודד את ההתקנה למערכות‬ ‫(‪ )Charles Fritts‬ב 0881. ב 1391 מהנדס גרמני‬

10. ‫מערכות אלו: נמוכה, בינונית וגבוהה שנמדדות‬ ‫פוטוולטאיות ביתיות. כתוצאה מתקנים פוטוולטאים‬
‫ביחידות "שמש" (הכפלה בריבוע).‬ ‫במדינה עלו מ 2.13 ‪ MW‬ב 4991 ל 813 ‪ MW‬ב‬
‫מערכת פוטוולטאית מרוכזת נמוכה היא בריכוז‬ ‫%03 בסוף שנות‬ ‫9991 והיצור העולמי צמח ב‬
‫שבין 2 ל 001 יחידות "שמש". מסיבות כלכליות‬ ‫0991 . בגרמניה התפוקה של מתקנים פוטוולטאים‬
‫משתמשים לרוב בסיליקון קונבנציונלי, בריכוזים‬ ‫מ 001 ‪ MW‬בשנת 0002 ל כמעט 0514 ‪MW‬‬
‫אלו זרם החום נמוך דיו כך שלא צריך קרור פעיל.‬ ‫7002 . לאחר מכן ספרד הפכה‬ ‫בסוף שנת‬
‫חוקי האופטיקה מכתיבים שקולט עם יחס ריכוז‬ ‫למובילה בשוק הפוטוולטאי לאחר שהתקינה %54‬
‫נמוך יכול לקבל זוית קבלה גבוהה והוא לא צריך‬ ‫ממערכות הפוטוולטאיות בעולם. מחקרים שונים‬
‫מעקב סולרי פעיל. מרכזים סולרים פולטי אור‬ ‫0102 השוק הפוטוולטאי‬ ‫הראו שלקראת שנת‬
‫יכולים להיות בשימוש על מנת לבנות מערכות לא‬ ‫יעבור את ה 61 ‪ .GW‬בשנים האחרונות מתקנים‬
‫עוקבות עם ריכוז בטווח של 2 "שמשות".‬ ‫סולרים התרחבו לאזורי מגורים בזכות תמריצים‬
‫מערכת פוטוולטאית מרוכזת בינונית בריכוז של‬ ‫ממשלתיים ליצור אנרגיה "ירוקה" בדרכים יותר‬
‫001 עד 003 "שמשות", המערכת דורשת שני‬ ‫כלכליות כמו למשל למכור את החשמל המיוצר‬
‫צירים עוקבי שמש וקירור, אקטיבי או פאסיבי‬ ‫לרשת. ישנן תחנות סולריות פוטוולטאיות גדולות‬
‫שהופכים אותה ליותר מורכבת.‬ ‫בין היתר בגרמניה, קנדה וספרד.‬
‫מערכת פוטולטאית מרוכזת גבוהה מפעילה‬
‫מרכזים אופטיים המורכבים מצלחות מחזירות אור‬ ‫מערכת פוטוולטאית מרוכזת‬
‫‪ fresnel‬שמרכזות אור שמש‬ ‫או עדשות פרסנל‬ ‫היא אחת הצורות החדשות ביותר של טכנולוגית‬
‫003 "שמשות" ויותר. התאים‬ ‫לעוצמה של‬ ‫אנרגיה סולרית. מערכות אלו ממקדות כמות גדולה‬
‫הסולרים דורשים קולטי חום ביכולת גבוהה על‬ ‫של אור שמש על גבי שטח קטן של חומר‬
‫מנת לא להרוס הרס תרמי ועל מנת להתמודד עם‬ ‫פוטוולטאי על מנת לייצר חשמל. שלא כמו מערכות‬
‫הטמפרטורה הקשורה לאובדן ביצועים. תאים‬ ‫של פאנלים שטוחים מערכת זו הרבה פחות יקרה‬
‫‪ multijunction‬כרגע‬ ‫סולרים רבי חיבורים‬ ‫לייצור מאחר שהריכוז מאפשר לייצר שטחי תאים‬
‫מועדפים על גבי סיליקון מאחר שהם יותר יעילים‬ ‫סולריים קטנים יותר. מערכת פוטולטאית מרוכזת‬
‫ויש להם מקדם טמפרטורה נמוך יותר (פחות‬ ‫פועלת בצורה היעילה ביותר באור שמש מרוכז, כל‬
‫אובדן ביעילות עם העליה בטמפרטורה). היעילות‬ ‫זמן שהתא הסולרי נשמר קר תוך כדי שימוש‬
‫של שני סוגי התאים עולה עם עליה בריכוז:‬ ‫בקולטי חום. אור מפוזר כמו למשל בתנאים‬
‫‪ multijunction‬עולה‬ ‫היעילות של רבי החיבורים‬ ‫מעוננים וקודרים, לא ניתן לרכז. על מנת להגיע‬
‫מהר יותר.‬ ‫ליעילות המירבית על מערכות אלו להיות ממוקמות‬
‫באזורים בהם מתקבל הרבה מאוד אור שמש‬
‫מערכות של כוח סולרי מרוכז ‪: CSP‬‬ ‫ישיר. תכונות הולכה למחצה מאפשרות לתאים‬
‫הינן מערכות שמשתמשות בעדשות או במראות‬ ‫הסולרים לפעול ביעילות רבה יותר באור מרוכז כל‬
‫ומערכת מעקב על מנת לרכז אזור גדול של אור‬ ‫זמן שטמפרטורת חיבור התאים נשארת קרה‬
‫שמש או אנרגיה סולרית תרמית על גבי שטח קטן.‬ ‫באמצעות שימוש בקולטי חום. כעת המחירים הם‬
‫הכוח חשמלי מיוצר כאשר האור המרוכז מומר‬ ‫קרובים לדולר אחד לוואט, בעלות זו סביר להניח‬
‫לחום שמפעיל מנוע חום (בדרך כלל טורבינת‬ ‫שהמערכת הפוטוולטאית המרוכזת תגיע למחירי‬
‫קיטור) שמחובר לגנרטור של כוח חשמלי. מערכות‬ ‫1102. ישנם שלושה סוגים של‬ ‫הרשת. כבר ב‬

11. ‫נוזל. היתרון הוא שלמראות שטוחות‬ ‫של כוח סולרי מרוכז שונות ממערכת פוטוולטאי‬
‫זולות יותר ממראות פרבוליות וניתן להציב‬ ‫מרוכזת בכך שהפוטוולטאית המרוכזת ממירה‬
‫יותר מחזירי אור בשטח נתון, ובכך ניתן‬ ‫ישירות את האנרגיה הסולרית לחשמל מבלי‬
‫להשתמש ביותר אור שמש. במערכת זו‬ ‫להשתמש בטורבינת קיטור. במערכות כוח סולרי‬
‫ניתן להשתמש הן בקנה מידה גדול והן‬ ‫מרוכז נעשה שימוש ליצירת חום או קור או חשמל‬
‫בקנה מידה קטן.‬ ‫מתחדשים הנקרא חשמל תרמי שבדרך כלל נוצר‬
‫‪Error‬‬ ‫באמצעות קיטור.‬
‫ישנן כמה מערכות של כוח סולרי מרוכז:‬
‫1. תעלה-שוקת פרבולית שמורכבת ממחזירי‬
‫אור פרבוליים לינאריים שמרכזים אור‬
‫לתוך קולטן שממוקם לאורך קו המוקד של‬
‫מחזיר האור. הקולטן הוא צינור שממוקם‬
‫ישר מעל מרכז המראה הפרבולית והוא‬
‫מלא בנוזל. מחזיר האור נועד לעקוב אחרי‬
‫השמש לאורך שעות היום לאורך ציר‬
‫– מלח מותך כמו סודיום‬ ‫יחיד. הנוזל‬
‫3. צלחת ‪ stirling‬סטירלינג סולרית או‬
‫ופוטסיום ניטראט – מחומם ל 053-051‬
‫מערכת מנוע של צלחת מורכבת ממחזיר‬
‫מעלות בזמן שהוא זורם בתוך הקולטן‬
‫אור פרבולי בודד שמרכז אור אל קולטן‬
‫והוא משמש כמקור חום למערכת יצירת‬
‫שמוצב בנקודת המיקוד של מחזיר האור.‬
‫כוח. מערכות של תעלות פרבוליות‬
‫מחזיר האור עוקב אחרי השמש לאורך‬
‫מספקות את השימוש הטוב ביותר מכל‬
‫שני צירים. הנוזל בתוך הקולטן מתחמם‬
‫טכנולוגיה סולרית .‬
‫לטמפרטורות של 007-052 מעלות ואז‬
‫נעשה בו שימוש על ידי המנוע ליצירת‬
‫כוח. מערכת צלחת פרבולית נותנת את‬
‫היעילות המירבית בקרב טכנולוגיות כוח‬
‫סולרי מרוכז.‬
‫‪Error‬‬
‫‪ fresnel‬פרסנל לינארי‬ ‫2. מחזירי אור של‬
‫מרוכז הינם מתקנים של כוח סולרי מרוכז‬
‫שמשתמשים בפס של מספר רב של‬
‫מראות במקום במראות פרבוליות על מנת‬
‫לרכז אור שמש על גבי שני צינורות בהם‬

12. ‫מומחים צופים שהצמיחה המירבית תהיה‬ ‫4. מגדל כוח סולרי "שמש" מורכב ממערך דו‬
‫במקומות כמו אפריקה, מקסיקו, דרום מערב‬ ‫צירי של מחזירי אור עוקבים ( ‪)heliostats‬‬
‫ארה"ב. מצופה גם ירידה חדה במחירים עד ל‬ ‫על מנת לרכז אור אל קולטן בקצה‬
‫0502 מ 32-51 יורו לקילו וואט לשעה ל -01‬ ‫המגדל. הקולטן מכיל נוזל שיכול להיות‬
‫41 יורו לקילו וואט לשעה.‬ ‫0001-005‬ ‫גם מי ים. הנוזל מתחמם ל‬
‫מעלות ואז נעשה בו שימוש ליצירת כוח‬
‫מערכת פוטוולטאית מרוכזת ותרמית‬ ‫או למערכת איחסון אנרגיה. הפיתוח של‬
‫מערכת ‪ CPVT‬הינה מערכת שמשלבת חום וכוח‬ ‫מגדל כוח הינו פחות מתקדם ממערכת‬
‫סולרי, טכנולוגיה שמשתמשת בפוטוולטאי מרוכז‬ ‫התעלות אבל יעיל יותר מבחינת עלויות,‬
‫שמייצרת חשמל וחום באותו רכיב. החום יופעל‬ ‫מציע יעילות גבוהה יותר ויכולת אחסון‬
‫לחימום מים, למזגן, להתפלה או תהליכי חימום.‬ ‫אנרגיה טובה יותר בקרב טכנולוגית הכוח‬
‫מערכות אלו הן כעת ביצור באירופה וישנה חברה‬ ‫הסולרי המרוכז.‬
‫ישראלית ‪ Zenith Solar‬שמפתחת מערכת כזו עם‬
‫הטוענת ליעילות של %27.‬
‫שיטות אחסון אנרגיה‬
‫אנרגיה סולרית אינה זמניה בלילה, על כן אחסון‬
‫האנרגיה הינו דבר חשוב על מנת לאפשר אספקה‬
‫של אנרגיה. גם אנרגית רוח וגם אנרגיה סולרית‬
‫הינן לא רציפות, כך שיש צורך להפיק את האנרגיה‬
‫כשניתן ולאחסן אותה על מנת לצרוך אותה בשעת‬
‫הצורך או להעביר אותה למקום בו ניתן להשתמש‬
‫בה. אנרגית שמש ואנרגית רוח נוטות להיות‬
‫משלימות מאחר שבחורף יש יותר רוח ובקיץ יש‬
‫יותר שמש, אך ישנם גם ימים בהם אין רוח ואין‬
‫שמש ואז צריך למצוא פתרון אחר. למשל המוסד‬
‫מחקר שנערך על ידי גרין פיס הבינלאומי,‬
‫לאספקת טכנולוגיה של אנרגיה סולרית של‬
‫התאחדות הארופית של חשמל תרמי סולרי‬
‫אוניברסיטת קאסל ניסתה מתקני כוח משולבים‬
‫וסוכנות האנרגיה הסולרית הבינלאומית חקרו‬
‫שמש, רוח, ביו גז, ואחסון הידראולי על מנת לספק‬
‫את הפוטנציאל והעתיד של מערכות כוח סולרי‬
‫אספקה שוטפת סביב השעון, רק ממקורות אנרגיה‬
‫מרוכז. המחקר מצא שהכוח הסולרי המרוכז‬
‫מתחדשת.‬
‫יכול להגיע ל %52 מצריכת האנרגיה העולמית‬
‫ניתן לאחסן אנרגיה סולרית בטמפרטורות גבוהות‬
‫עד לשנת 0502 . העליה בהשקעה תעלה מ 2‬
‫תוך שימוש במלחים מותכים. מלחים הינם אמצעי‬
‫.‬ ‫מיליארד יורו ל 5.29 יורו בתקופת זמן זו‬
‫יעיל לאחסון בשל מחירם הנמוך, יש להם יכולת‬
‫ספרד מובילה בתחום הטכנולוגי הזה עם‬
‫חום גבוהה והם יכולים להעביר חום בטמפרטורה‬
‫מספר רב של פרויקטים בתחום. מאחר‬
‫תואמת מערכת חשמל. מערכות מנותקות מהרשת‬
‫שמטבע הטכנולוגיה היא זקוקה לאזורי מדבר‬
‫משתמשות באופן מסורתי במצברים נטענים על‬

13. ‫מנת לאחסן עודף חשמל. במערכות מחוברות‬
‫לרשת ניתן להעביר את עודף האנרגיה לרשת‬
‫ולהזדכות מחודש לחודש או בסוף השנה.‬

14. ‫מבחירת האתר, יצירת הסכימה, בחירת החומרים‬ ‫–‬ ‫אדריכלות בת קיימא‬ ‫הבעיה הנדונה –‬
‫עד לביצוע הפרוייקט.‬ ‫מהי? אדריכלות סולרית, פסיבית ואקטיבית:‬
‫תכנון אדריכלי בר קיימא חושב על חיים ברי‬ ‫תכנון הבניין ביחס לכיוון השמש, פתחים‬
‫קיימות. תכנון ירוק בר קיימא הוא האתגר שתכנון‬ ‫הצללה ושילוב חומרים להקטנת צריכת‬
‫לא רק משקף תהליכים ושימושים בריאים אלא‬
‫האנרגיה של הבניין למינימום, שילוב‬
‫משתמש גם באנרגיה מתחדשת ומקורות‬
‫פאנלים סולרים תרמיים ופוטוולטאים בבנייה‬
‫שנמצאים באתר עצמו. מבחן לתכנון בר קיימא הוא‬
‫ליצירת אנרגיה, לחימום ולחשמל: דוגמאות‬
‫האם התכנון מתפקד למטרתו מבלי לצרוך דלק.‬
‫של בניינים עצמאיים מבחינה אנרגטית‬
‫אתגר זה מציע למתכננים ולאדריכלים פתרונות‬
‫תכנוניים שיכולים לתפקד מבלי לזהם ולא רק‬ ‫ובניינים שמייצרים יותר אנרגיה ממה שהם‬
‫להקטין את הזיהום. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת‬ ‫צורכים‬
‫בתאורית האדריכלות והתכנון ודוגמאות נבנות‬
‫ומתנסות, אדריכלים יכולים ליצור לא רק בניינים‬ ‫אדריכלות בת קיימא‬
‫פאסיבים שלא מזהמים אלא גם לשלב את כל‬ ‫הינו מושג כללי המתאר טכניקות מודעות של תכנון‬
‫מערכת הכוח לתוך תכנון הבניין כפי שנראה‬ ‫סביבתי בתחום האדריכלות. אדריכלות בת קיימא‬
‫‪(The‬‬ ‫בדוגמאות של "ההתיישבות הסולרית",‬ ‫מנסה להפחית את השפעות הסביבה השליליות‬
‫)‪"Solar Settlement‬ספינת השמש" ‪The Sun‬‬ ‫של הבניינים באמצעות שיפור היעילות וצימצום‬
‫)‪ )Ship‬שהושלמו על ידי האדריכל רולף דיש ‪Rolf‬‬ ‫בחומרים, אנרגיה והתפתחות החלל. בפשטות‬
‫‪ ,Disch‬בפיירבורג גרמניה. ההתיישבות הסולרית‬ ‫רעיון הקיימות או התכנון האקולוגי נועד להבטיח‬
‫מהווה את קהילת הבנייה הראשונה בכל העולם‬ ‫שהפעולות וההחלטות שלנו היום לא יעצרו את‬
‫שבה כל בית, כל 95 הבתים מייצרים איזון אנרגטי‬ ‫האפשרויות של דורות העתיד. מושג זה יכול להיות‬
‫חיובי.‬ ‫בשימוש על מנת לתאר גישות מודעות אנרגטיות‬
‫ואקולוגיות לתכנון הסביבה הבנויה.‬
‫שימושי אנרגיה ברי קיימות‬ ‫אדריכלות בת קיימא מהווה תכנון של בניינים ברי‬
‫יעילות אנרגטית לאורך כל תקופת החיים של‬ ‫קיימות. אדריכלות בת קיימא מנסה להפחית את‬
‫הבניין היא המטרה החשובה ביותר של אדריכלות‬ ‫השפעות הסביבה הקולקטיביות במהלך הייצור של‬
‫בת קיימא. אדריכלים משתמשים בטכניקות רבות‬ ‫רכיבי הבניין, במהלך תהליך הבנייה כמו גם‬
‫על מנת להפחית את דרישות האנרגיה של‬ ‫במהלך מחזור החיים של הבניין (חימום, שימושי‬
‫הבניינים ולהעלות את היכולת שלהם ללכוד או‬ ‫חשמל וכדומה) פרקטיקת התכנון הזו מדגישה את‬
‫לייצר את האנרגיה שלהם. האלמנט החשוב ביותר‬ ‫יעילות מערכות החימום והקירור, מקורות אנרגיה‬
‫והמשמעותי מבחינת עלויות לחימום, אוורור וקירור‬ ‫חלופית, מיקום נכון של הבניין, מיחזור חומרי‬
‫יעילים ומערכת מיזוג הוא בידוד הבניין. בניין יעיל‬ ‫– טכנולוגיה‬ ‫בנייה, יצירת כוח במקום עצמו‬
‫יותר דורש פחות יצירת חימום אך יכול לדרוש‬ ‫סולרית, משאבות חום, טורבינות רוח, ניצול מי‬
‫יכולת אוורור על מנת לפלוט זיהום אוויר פנימי.‬ ‫גשם לגינון, טיפול בפסולת במקום עצמו. דבר‬
‫כמות משמעותית של אנרגיה נשטפת אל מחוץ‬ ‫המצריך עבודה משולבת של צוות התכנון,‬
‫לבניין במים, באויר וזרימת הזבל. טכנולוגיות‬ ‫האדריכלים, המהנדסים והלקוח, בכל שלבי התכנון‬
‫מיחזור אנרגיה באתר עצמו יכולים ללכוד ביעילות‬

15. ‫סולרית בצורת חימום בחורף ולדחות חימום סולרי‬ ‫מפסולת של מים חמים ואויר לא טרי ולהעביר‬
‫בקיץ. אנו מכנים זאת תכנון סולרי פאסיבי או תכנון‬ ‫אנרגיה זו למים קרים טריים או אויר טרי הנכנסים‬
‫אקלימי, משום שלא כמו מערכות חימום סולריות‬ ‫לבניין. למיקום ולכיוון הבניין ישנם השפעה‬
‫אקטיביות, תכנון זה לא מערב שימוש של יחידות‬ ‫משמעותית על יעילות מערכת מיזוג האויר.‬
‫מכניות או חשמליות. המפתח לתכנון בניין סולרי‬ ‫הנגישות, הפוטנציאל והישימות של מקורות‬
‫פאסיבי הוא להתייחס ליתרונות האקלים המקומי.‬ ‫ראשוניים של אנרגיה מתחדשת צריכים להבחן‬
‫האלמנטים שצריך לקחת בחשבון כוללים מיקום‬ ‫מוקדם בתהליך התכנון כחלק מתוכנית האנרגיה‬
‫החלונות וסוג הזיגוג, בידוד תרמי, מסה תרמית‬ ‫הכוללת. התוכנית צריכה להצדיק את דרישות‬
‫והצללה. טכניקות של תכנון סולרי פאסיבי ניתן‬ ‫ואספקת האנרגיה ולהעריך את העלות והיתרונות‬
‫ליישם על בניינים חדשים ולהתאים גם לבניינים‬ ‫האמתיים לסביבה המקומית, אזורית וגלובלית.‬
‫קיימים. הבסיס המדעי לתכנון בניינים סולרים‬ ‫שימושי אנרגיה אחראיים הם פונדמנטליים‬
‫פאסיביים התפתח משילוב של לימודי אקלים,‬ ‫להתפתחות ולעתיד ברי קיימות. ניהול אנרגטי‬
‫תרמודינמיקה (בעיקר מעבר חום) ואי נוחות‬ ‫צריך לאזן דרישות אנרגיה מוצדקות עם אספקת‬
‫תרמית אנושית. תשומת לב מיוחדת ניתנה לאתר‬ ‫אנרגיה הולמת. התהליך משלב מודעות אנרגטית,‬
‫ולמיקום של הבניין, שכיחות הגשם, תכנון‬ ‫שימור אנרגטי ויעילות אנרגטית עם שימוש‬
‫וקונסטרוקציה, כוון השמש, מיקום הקירות והכללת‬ ‫במקורות אנרגיה מתחדשת.‬
‫ביומסה. בזמן ששיקולים אלו ניתן לכוון לכל בניין,‬
‫הגעה לפתרון אידאלי דורש שילוב קפדני של‬ ‫אדריכלות סולרית‬
‫עקרונות אלו. שיכלולים מודרניים באמצעות מידול‬ ‫אור השמש השפיע על תכנון הבניין מאז תחילת‬
‫ממוחשב ויישום של טכנולוגיות אחרות יכול להשיג‬ ‫תולדות האדריכלות. שיטות מתקדמות של‬
‫חיסכון משמעותי באנרגיה מבלי בהכרח להקריב‬ ‫אדריכלות ותכנון ערים סולריים הופעלו תחילה על‬
‫את הפונקציונליות או הפן האסתטי. למעשה‬ ‫ידי היוונים והסינים, שמיקמו את הבניינים שלהם‬
‫מסיבה זו מושג חדש זה שידוע כמדעי האדריכלות‬ ‫לכיוון דרום על מנת לספק אור וחום. המאפיין‬
‫או טכנולוגית אדריכלות הפך לנושא לימוד בבתי‬ ‫הבולט של אדריכלות סולרית פסיבית היא המיקום‬
‫ספר לאדריכלות.‬ ‫ביחס לשמש, פרופורציות קומפקטיות (שטח פנים‬
‫תכנון בניין סולרי פאסיבי אופייני מאגד חומרים עם‬ ‫נמוך ביחס לנפח) הצללה סלקטיבית (מובלטת)‬
‫מסה תרמית גבוהה ששומרת את החום ביעילות‬ ‫ומסה תרמית. כאשר מאפיינים אלו נתפרים‬
‫ובידוד חזק שפועל על מנת למנוע מהחום לצאת.‬ ‫לאקלים ולסביבה המקומיים הם יכולים לייצר‬
‫מסה תרמית היא כל חומר שניתן להשתמש בו‬ ‫חללים מוארים היטב שנשארים בטווח טמפרטורות‬
‫לאגירת חום שמש. חומרים שכיחים לאגירת מסה‬ ‫נוחות. הגישות האחרונות לתכנון סולרי משתמשות‬
‫תרמית הם אבן, צמנט ומים. באופן היסטורי נעשה‬ ‫במידול ממוחשב שמשלב יחד תאורת שמש,‬
‫בהם שימוש באקלים צחיח או באזורים בעלי חום‬ ‫מערכות חימום ואוורור בחבילה משולבת של תכנון‬
‫מתון על מנת לשמור על קירור הבניין באמצעות‬ ‫סולרי.‬
‫קליטת אנרגית השמש במשך היום והקרנת החום‬
‫שנאגר לאטמוספירה הקרה בלילה. ניתן להשתמש‬ ‫אדריכלות סולרית פאסיבית‬
‫במסה התרמית באזורים בעלי קור מתון כדי‬ ‫בתכנון בניין סולרי פאסיבי החלונות, הקירות‬
‫לשמור על החום. הגודל והמיקום של המסה‬ ‫והרצפה נועדו לאסוף, לאחסן ולפזר אנרגיה‬

16. ‫ההבדל של 74 המעלות בקו הרוחב של השמש‬ ‫התרמית תלויים במספר גורמים כמו אקלים, תנאי‬
‫בצהרי היום בין החורף לבין הקיץ מהווה את‬ ‫תאורת יום והצללה. כאשר היא משולבת נכון‬
‫הבסיס לתכנון סולרי פאסיבי. מידע זה משלב עם‬ ‫המסה התרמית שומרת על טמפרטורת החלל‬
‫נתוני האקלים המקומי, דרישות החימום והקירור‬ ‫בטווח נוח ומפחיתה את הצורך בשימוש בציוד‬
‫כדי לקבוע באיזה זמן בשנה העומס הסולרי יהווה‬ ‫חימום או קירור. גם צבע המבנה משפיע על‬
‫יתרון לנוחות תרמית ומתי הוא אמור להחסם‬ ‫קליטת הקרינה או הקרנתה לסביבה. ניתן‬
‫באמצעות הצללה. סידור קפדני של החדרים‬ ‫להשתמש בארובה סולרית או תרמית שמהווה‬
‫משלים את התכנון הסולרי הפאסיבי. המלצה‬ ‫מערכת לאוורור פאסיבי המורכבת מפיר אנכי‬
‫נפוצה לבנייני מגורים היא למקם את חדר המגורים‬ ‫המחבר את פנים וחוץ הבניין. כאשר הארובה‬
‫לכיוון שמש הצהריים ואת אזורי השינה למקם בכיוון‬ ‫מתחממת, האויר הנמצא בה מתחמם וגורם‬
‫הנגדי.‬ ‫לתנועה כלפי מעלה שמושך אויר לאורך הבניין.‬
‫הביצוע יכול להשתפר על ידי שימוש בזיגוג‬
‫הצללה‬ ‫וחומרים בעלי מסה תרמית באופן שמחקה חממה.‬
‫תכנון אנרגטי נמוך דורש גם את השימוש בהצללה‬
‫באמצעות גגונים, וילונות או תריסים על מנת להקל‬ ‫מסלול השמש בתכנון פאסיבי‬
‫על עומס החום בקיץ ולהפחית בצורך בקירור‬ ‫היכולות להשיג את המטרות של התכנון הפאסיבי‬
‫מלאכותי. בנוסף לבניינים אופייניים בעלי צריכת‬ ‫בו זמנית תלוי באופן פונדמנטלי בשינויים העונתיים‬
‫אנרגיה נמוכה יש שטח פנים מאוד נמוך ביחס‬ ‫במסלול השמש לאורך היום. דבר זה קורה‬
‫לנפח על מנת לצמצם אובדן חום. משמע שיש‬ ‫כתוצאה מהשיפוע של ציר הסיבוב של כדור הארץ‬
‫להמנע מתכנון בניינים רחבי איברים (שנחשבים‬ ‫ביחס למסלולו. מסלול השמש הוא ייחודי עבור כל‬
‫ליותר אורגניים) עבור מבנים יותר ריכוזיים. מיקום‬ ‫קו רוחב נתון. בחצי הכדור הצפוני הלא טרופי בקו‬
‫החלונות נועד למקסם את העוצמה של יצירת‬ ‫רוחב רחוק יותר מ 5.32 מעלות מקו המשווה:‬
‫החום והתאורה ולהקטין למינימום את אובדן החום‬ ‫השמש תגיע לנקודה הגבוהה ביותר‬ ‫‪‬‬
‫מבעד לזכוכית. בחצי הכדור הצפוני דבר זה כרוך‬ ‫שלה לכיוון דרום (בכיוון קו המשווה)‬
‫בדרך כלל בהצבה של מספר גדול של חלונות‬ ‫לקראת היום הקצר ביותר בשנה‬ ‫‪‬‬
‫הפונים לכיוון דרום על מנת לאסוף קרינת שמש‬ ‫הזוית בה השמש זורחת ונקבעת‬
‫ישירה, ולהקטין בצורה משמעותית את מספר‬ ‫זזה בהדרגתיות לכיוון דרום ושעות‬
‫החלונות הפונים לכיוון צפון. סוגי חלונות מסויימים,‬ ‫האור מתקצרות.‬
‫בעלי זכוכית כפולה או משולשלת עם בידוד של גז‬ ‫ההפך מזה קורה בקיץ כאשר השמש‬ ‫‪‬‬
‫ושכבת מוליכות נמוכה, מספקים בידוד טוב יותר‬ ‫תזרח ותקבע לכיוון צפון ושעות האור‬
‫מחלון בעל שכבת זכוכית אחת. המנעות מעומס‬ ‫מתארכות.‬
‫סולרי באמצעות יחידות הצללה בחודשי הקיץ‬ ‫בחצי הכדור הדרומי קורה ההיפך מזה ובאזורי קו‬
‫חשוב מאוד על מנת להפחית את דרישת הקירור.‬ ‫5.32 מעלות מיקום השמש‬ ‫המשווה בפחות מ‬
‫עצים נשירים וצמחים יכולים לשמש כאמצעי לויסות‬ ‫בצהרי היום ינוע מצפון לדרום לאורך השנה. באזורי‬
‫חימום או קירור. כאשר נוטעים עצים נשירים בצידו‬ ‫הקוטב במהלך הקיץ השמש תיצור מעגל שלם‬
‫הדרומי של הבניין העלים שלהם מספקים צל בזמן‬ ‫בשמים מבלי לשקוע ושישה חודשים אחר כך היא‬
‫הקיץ, בעוד שבחורף הענפים החשופים שלהם‬ ‫לא תעלה מעל קו האופק במהלך החורף.‬

17. ‫קרור פאסיבי‬ ‫מאפשרים מעבר של אור. מאחר שעצים חשופים‬
‫מתייחס לטכנולוגיות או למאפייני תכנון שמשמשים‬ ‫2/1 מקרינת‬ ‫3/1 עד‬ ‫חסרי עלים מצלילים כ‬
‫לקרר את הבניין מבלי לצרוך חשמל. שיטה זו‬ ‫השמש, קיים איזון בין היתרונות של ההצללה בקיץ‬
‫מנסה לשלב עקרונות של פיסיקה לתוך המעטפת‬ ‫ואובדן החום בחורף. באקלים עם עומסי חום‬
‫החיצונית של הבניין: להאט את מעבר החום אל‬ ‫ניכרים עצים נשירים לא צריכים להשתל בצידו‬
‫הבניין ולהסיר חום בלתי רצוי מהבניין.‬ ‫הדרומי של הבניין משום שהם משפיעים על‬
‫זמינות השמש בחורף, הם יכולים לחילופין להיות‬
‫תאורת שמש‬ ‫בשימוש בצדדים המזרחים והמערביים על מנת‬
‫מערכות תאורת יום אוספות ומפזרות אור שמש על‬ ‫לספק מידה מסויימת של הצללה בקיץ מבלי‬
‫מנת לספק תאורת פנים. טכנולוגיה פאסיבית זו‬ ‫להשפיע על קרינת השמש בחורף. עצים נשירים‬
‫מפצה ישירות שימושי אנרגיה על ידי החלפה של‬ ‫נטעים לרוב מול חלונות על מנת לחסום עודף‬
‫אור מלאכותי, ובאופן בלתי ישיר מפצה על שימושי‬ ‫שמש בקיץ באמצעות העלים שלהם, אך מאפשרים‬
‫אנרגיה לא סולרית על ידי הפחתה בצורך למיזוג‬ ‫כניסת אור בחורף כאשר עליהם נושרים. עצי מחט‬
‫אויר. גם אם קשה לכמת את השימוש בתאורה‬ ‫או ירוקי עד ניטעים לרוב לצידו הצפוני של הבניין‬
‫טבעית היא מציעה בנוסף יתרונות פיסיולוגים‬ ‫על מנת להגן עליו מרוחות הצפון הקרות.‬
‫ופסיכולוגים בהשוואה לתאורה מלאכותית. תכנון‬
‫תאורת יום מרמזת על בחירה זהירה של סוגי‬ ‫חימום קירור ומיזוג‬
‫חלונות, גדלים וכיוונים, צריך לקחת בחשבון גם‬ ‫באקלים קר, מערכות חימום הינן מוקד מרכזי‬
‫יחידת הצללה חיצונית. מאפיינים יחודיים כוללים‬ ‫לאדריכלות בת קיימא מאחר שהן מנקזי האנרגיה‬
‫גגות בולטים, סקיי לייט, וצינורות אור ‪.light tubes‬‬ ‫העיקריים בבניינים. באקלים חם כשהקירור הוא‬
‫הם יכולים להכלל אל תוך מבנה קיים, אך הינם‬ ‫הדאגה המרכזית, תכנון סולרי פאסיבי יכול להיות‬
‫יותר יעילים אם הם נכללים לתוך חבילת תכנון‬ ‫מאוד משמעותי. חומרי בנייה בעלי מסה תרמית‬
‫סולרי שלוקח בחשבון גורמים כמו אור מסנוור,‬ ‫גבוהה הינם בעלי ערך רב על מנת לשמור על‬
‫זרמי חום, וזמני שימוש. כאשר מאפייני תאורת יום‬ ‫הטמפרטורות הקרות של הלילה לאורך היום.‬
‫מיושמים נכון הם יכולים להפחית דרישת אנרגיה‬ ‫בנוסף ישנה נטייה להעדיף בנייה מתפשטת של‬
‫הקשורה לתאורה ב %52. תאורת שמש היברידית‬ ‫קומה אחת על מנת למקסם את שטח הפנים ואת‬
‫היא שיטה סולרית אקטיבית של הספקת תאורת‬ ‫אובדן החום. הבניינים מתוכננים לרוב על מנת‬
‫פנים. שיטה זו אוספת אור שמש תוך שימוש‬ ‫ללכוד ולנתב רוחות קיימות, במיוחד רוחות קרות‬
‫במראות ממקדות שעוקבות אחר השמש‬ ‫המגיעות ממקורות מים. ברוב האסטרטגיות‬
‫ומשתמשת בסיבים אופטיים על מנת להעביר‬ ‫החיוניות האלו נעשה שימוש באדריכלות‬
‫אותה אל תוך הבניין על מנת לספק תאורה‬ ‫המסורתית של אזורים חמים.‬
‫קונבנציונלית. ביישומים של קומה אחת שיטה זו‬ ‫באקלים בו ארבע עונות שנה מערכת אנרגיה‬
‫מאפשרת להעביר %05 מתוך אור השמש הישיר‬ ‫משולבת תעלה את היעילות: כאשר הבניין מבודד‬
‫המתקבל. תאורת שמש שנטענת לאורך היום‬ ‫היטב, כשהוא ממקום על מנת לפעול יחד עם‬
‫ומאירה בשעות בין הערביים הינה מראה נפוץ‬ ‫כוחות הטבע, כאשר משתמשים שוב בחום וכאשר‬
‫בקרב שבילי הליכה, טיילת.‬ ‫משתמשים באנרגיה מתחדשת.‬

18. ‫הוא הבניין השני בגובהו בעיר ניו יורק, לאחר ה‬ ‫חימום מים סולרי‬
‫‪ Empire State Building‬והרביעי בגובהו בכל‬ ‫מערכות סולריות לחימום מים משתמשות בתאורת‬
‫9002. תכנון הבניין‬ ‫ארה"ב. הבנייה הושלמה ב‬ ‫שמש על מנת לחמם את המים. בקו רוחב גאוגרפי‬
‫הופך אותו לידידותי לסביבה בכך שהוא משתמש‬ ‫%06 ל %07‬ ‫04 מעלות) מ‬ ‫נמוך (מתחת ל‬
‫בטכנולוגיות כגון זכוכית מבודדת מרצפה לתיקרה‬ ‫משימוש המים החמים הביתי עד ל 06 מעלות ניתן‬
‫על מנת לשמור על החום ולמקסם את התאורה‬ ‫לספק ממערכות של חימום סולרי. מחממי מים‬
‫הטבעית, ומערכת אוטומטית לעימעום תאורת יום.‬ ‫– יכולות‬ ‫סולריים – מערכות ביתיות לחימום מים‬
‫למגדל גם מערכת לטיפול במים אפורים שלוכדת‬ ‫להיות יעילות מבחינת עלויות על מנת לייצר מים‬
‫מי גשם ומשתמשת בהם שוב. הבניין נבנה‬ ‫חמים עבור הבית. ניתן להשתמש בהם בכל תנאי‬
‫מחומרים ממוחזרים ושניתנים למיחזור. האויר‬ ‫אקלים. ישנם שני סוגים של מערכות מים סולריות‬
‫הנכנס לבניין עובר סינון וגם האויר הנפלט מהבניין‬ ‫– אקטיבית ופאסיבית. קולטן סולרי אקטיבי יעלה‬
‫הינו נקי. מגדל הבנק של אמריקה הוא גורד‬ ‫08 ל‬ ‫בקירוב בין 0052 ל 0053 דולר וייצר בין‬
‫השחקים הראשון שתוכנן על מנת לקבל אישור‬ ‫001 גלונים של מים חמים ליום. מערכת פאסיבית‬
‫פלטינום של ‪ .LEED‬מגדל הבנק של אמריקה‬ ‫תעלה בין 0001 ל 0002 דולר ותהיה לה יכולת‬
‫נבנה באמצעות בטון שיוצר עם סיגים, תוצר לואי‬ ‫נמוכה יותר. ישנם גם שני סוגים של מחזורים,‬
‫של התפוצצות בכור/ כבשן. תערובת הבטון‬ ‫מערכת מחזור ישיר ומערכת של מחזור לא ישיר.‬
‫מורכבת מ %55 צמנט ו %54 סיגים. השימוש‬ ‫מערכת של מחזור ישיר קושרת את המים הביתיים‬
‫בבטון סיגי מפחית את הנזק לסביבה בכך שהוא‬ ‫דרך הפאנלים. לא ניתן להשתמש במערכת זו‬
‫מפחית את כמות הצמנט שנדרש לבניין דבר‬ ‫במקומות שהטמפרטורה היא מתחת לאפס. מחזור‬
‫שמפחית את כמות דו תחמוצת הפחמן וגזי‬ ‫לא ישיר קושר גליקול (נוזל צמיג המשמש לקירור)‬
‫החממה שנוצרים ביצירת צמנט רגיל. טון אחד של‬ ‫או נוזל אחר דרך הפאנלים הסולרים ומשתמש‬
‫צמנט פולט טון של דו תחמוצת הפחמן‬ ‫בחילופי חום על מנת לחמם את המים הביתיים.‬
‫לאטמוספירה.‬ ‫שני הסוגים הנפוצים ביותר של פאנלים הם‬
‫%44 ולוחות מזוגגים שטוחים -‬ ‫צינורות פינוי -‬
‫%43. שני הסוגים פועלים בצורה דומה רק‬
‫שצינורות הפינוי לא מאבדים חום בהולכה מה‬
‫שמשפר בצורה ניכרת את היעילות שלהם (בין %5‬
‫ל %52 יותר יעילים). כך שהם יכולים לייצר‬
‫טמפרטורות גבוהות יותר לחימום החלל.‬
‫דוגמה למבנה אקולוגי:‬
‫‪Bank of America Tower at One Bryant‬‬
‫‪ – Park‬נמצא במחוז מידטאון במנהטן ניו יורק,‬
‫ארה"ב. גובהו 663 מטרים. העלות מיליארד דולר‬
‫והתכנון של האדריכלים קוק ופוקס. הבניין נחשב‬
‫ליעיל ולידידותי ביותר מבחינה אקולוגית בעולם.‬

19. ‫השמש ביעילות המקסימלית. עבור כל פאנל סולרי‬
‫פניה לכיוון הקוטב הדרומי נותן תפוקה מקסימלית.‬
‫אם כיוון זה אינו אפשרי פאנלים סולרים יכולים‬
‫ליצר אנרגיה הולמת אם הם מונחים בזוית של 03‬
‫מעלות מהדרום. בכל אופן בקוי רוחב גבוהים יותר,‬
‫תפוקה של אנרגית חורף תופחת בצורה‬
‫משמעותית בכיוונים שאינם פונים לדרום. על מנת‬
‫למקסם את היעילות בחורף הקולטן צריך להיות‬
‫מופנה בזוית מעל קו הרוחב האופקי + 51 מעלות.‬
‫על מנת למקסם יעילות בקיץ הזוית צריכה להיות‬
‫קו הרוחב – 51 מעלות. בכל אופן ליצור מקסימלי‬
‫שנתי, הזוית של הפאנלים מעל קו האופק צריך‬
‫להיות שווה לקו הרוחב שלו.‬
‫‪E‬‬
‫‪r‬‬
‫‪o‬‬
‫בניינים משולבים פאנלים פוטוולטאים‬
‫באופן כזה הפאנלים הפוטוולטאים מחליפים חומרי‬
‫חיפוי אחרים למעטפת הבניין כמו גגות וחזיתות,‬
‫הם משולבים לתוך הקונסטרוקציה של בניין חדש‬
‫ופועלים כמקור חשמל נוסף, ניתן לשלב פאנלים‬
‫פוטוולטאים גם לבניין קיים. היתרון בפאנלים‬
‫פוטוולטאים משולבים בבנייה לעומת פאנלים‬
‫שאינם משולבים הוא בכך שהעלות ההתקנה‬
‫הראשונית היא נמוכה יותר בכך שאין הוצאות על‬ ‫יצירת אנרגית שמש מתחדשת‬
‫חומרי הבנייה שהפאנלים הפוטוולטאים מחליפים‬
‫אותם, דבר זה הופך אותם למבוקשים יותר‬ ‫פאנלים סולרים‬
‫לבנייה.‬ ‫יחידות סולריות אקטיביות כמו פאנלים פוטוולטאים‬
‫עוזרים לספק חשמל בר קיימא לכל שימוש. תפוקה‬
‫האופנים בהם ניתן לשלב פאנלים פוטוולטאים‬ ‫חשמלית של פאנלים סולרים תלויים בכיוון, יעילות,‬
‫בבנייה:‬ ‫קו הרוחב ובאקלים. הרווח הסולרי משתנה גם‬
‫– סרט דק של תאים סולרים‬ ‫גגות שטוחים‬ ‫באותו קו הרוחב. יעילות אופיינית לפאנלים‬
‫משולבים יחד עם ממברנה לקירוי גגות מפולימר‬ ‫%82.‬ ‫%4 עד ל‬ ‫פוטוולטאים מסחריים נע מ‬
‫גמיש.‬ ‫היעילות הנמוכה של חלק מהפאנלים הפוטוולטאים‬
‫גגות משופעים – מודולים בצורת רעפים שמשלבים‬ ‫יכולים להשפיע באופן משמעותי על תקופת‬
‫תאים גמישים של סרט דק, מאריכים את חיי הגג‬ ‫התגמול החוזר של ההתקנה שלהם. יחס נכון של‬
‫בכך שהם מגנים על הבידוד ומסננים קרניים‬ ‫עלויות צריך להיות בסביבות ה 03.4 דולר לוואט.‬
‫אולטרא סגולות ומונעים חדירת מים בכך שמונעים‬ ‫גגות לרוב מוטים בזוית הפונה לשמש על מנת‬
‫עיבוי.‬ ‫לאפשר לפאנלים פוטוולטאים לאסוף את קרני‬

20. ‫המוזאיקה בנוסף לשיקולי האקלים. העלות של‬ ‫חזיתות – ניתן להתקין חזיתות על בניינים קיימים‬
‫5.5 מליון והפאנלים‬ ‫החיפוי הסולרי עומדת על‬ ‫ובכך לתת להם מראה חדש.‬
‫החלו לספק חשמל לרשת הלאומית בנובמבר‬ ‫זיגוג – ניתן להשתמש במודולים חצי שקופים על‬
‫5002.‬ ‫מנת להחליף אלמנטים אדריכליים עשויים זכוכית‬
‫כגון חלונות וסקיילייט.‬
‫‪ – Googleplex‬הקומפלקס הראשי של גוגל,‬
‫ממוקם במחוז סנטה קלרה ליד סאן חוזה‬ ‫פאנלים פוטוולטאים שקופים‬
‫בקליפורניה ארה"ב. הבניין של 830,74 מ"ר נבנה‬ ‫פאנלים סולרים שקופים משתמשים בשכבת‬
‫‪ SGI‬הפרויקט החל‬ ‫תחילה עבור סיליקון גרפיקס‬ ‫תחמוצת דקה על פני שטח הפנים של לוחות‬
‫בשנת 4991. אחד ממפתחות התכנון היה לשלב‬ ‫הזכוכית על מנת להוליך זרם אל מחוץ לתאים.‬
‫0002 מקומות חניה תת קרקעיים ולשלב מאפייני‬ ‫התא מכיל תחמוצת טיטניום שמצופה בצבע‬
‫מים בקומת הקרקע כגון בריכות רדודות, מזרקות,‬ ‫פוטואלקטרי. התאים הסולרים המקובלים‬
‫7991.‬ ‫שבילים וכיכרות. הפרוייקט הושלם ב‬ ‫משתמשים באור הנראה לעין ותאורה אינפרא‬
‫3002. ב‬ ‫המקום הוחכר על ידי גוגל בתחילת‬ ‫אדומה על מנת לייצר חשמל. לחילופין התאים‬
‫6002 גוגל רכשה כמה מהמתקנים של סיליקון‬ ‫הסולרים החדשניים משתמשים גם בקרינה‬
‫913 מיליון דולר.‬ ‫גרפיקס כולל גוגלפלקס עבור‬ ‫אולטרא סגולה. משתמשים בהם על מנת להחליף‬
‫הבניינים בעלי גובה נמוך ומשתרעים על פני שטח‬ ‫חלונות זכוכית רגילים או שהם מותקנים על גבי‬
‫נרחב של אדמה. המתקנים כוללים חדר כושר,‬ ‫הזכוכית. שטח ההתקנה יכול להיות גדול ומוביל‬
‫חדר כביסה, שתי בריכות שחיה קטנות, חצר כדור‬ ‫לשימוש פוטנציאלי שמנצל את שילוב הפונקציות‬
‫7002 הותקנו‬ ‫עף ו 81 קפיטריות שונות. מאז‬ ‫של יצירת חשמל, תאורה ובקרת טמפרטורה.‬
‫באתר פאנלים סולרים שמחפים גגות של שמונה‬
‫בניינים ושני חניונים ויכולים לייצר 6.1 מגה ואט של‬ ‫דוגמה למבנים שמשלבים פאנלים סולרים‬
‫חשמל. בזמן ההתקנה היה זה המתקן הגדול‬ ‫בבנייה:‬
‫ביותר בארה"ב בקרב תאגידים. הפאנלים סיפקו‬
‫%03 מדרישת השיא.‬ ‫‪– Co-operative Insurance Tower - CIS‬‬
‫811 מטרים, במנצ'סטר,‬ ‫הבניין השני בגובהו -‬
‫2691, אדריכלים גורדון טייט‬ ‫אנגליה נבנה ב‬
‫וג'י.אס היי. לאחרונה עבר מתיחת פנים והוא חופה‬
‫בפאנלים פוטוולטאים, פרוייקט הכוח הסולרי‬
‫הגדול ביותר באנגליה נכון להיום שמייצר‬
‫12 ‪kW‬‬ ‫000,081 ‪ kWh‬לשנה או בממוצע‬
‫כשהצריכה הממוצעת לנפש באנגליה עומדת על‬
‫‪ .kWh‬הבניין היה תחילה מחופה‬ ‫0005‬
‫במוזאיקה בהשראת מגדל סגראם בניו יורק, אבל‬
‫זיהום אויר ותיקונים רבים נתנו לו חזות אפורה‬
‫במקום חזות כסופה, דבר זה הוביל את ההנהלה‬
‫לחפות את הבניין בפאנלים סולרים במקום‬

21. ‫‪Error‬‬
‫‪ – Pearl River Tower‬הינו גורד שחקים‬
‫בטכנולוגיה נקיה. בצומת של כביש ג'ינסוי/ שדרת‬
‫צוג'יאנג המערבית במחוז טיאן, גואנגצו, סין.‬
‫האדריכלות וההנדסה של הבניין בוצעו על ידי‬
‫סקידמור אווינג ומריל יחד עם גורדון גיל בראש‬
‫הפרויקט שכעת עובד ממשרד משלו. תחילת‬
‫הבנייה ב 6002 וסופה מתעתד להסתיים ב 1102.‬
‫הוא נועד למשרדים ובחלקו יהיה שייך לאיגוד‬
‫טורבינות רוח‬
‫הטבק הלאומי הסיני.‬
‫טורבינות קטנות מהמידה הרגילה (טורבינות‬
‫אדריכלות ותיכנון – התכנון של פרל ריבר טאואר‬
‫67 מטרים) קודמו‬ ‫רגילות הן בדרך כלל מעל ל‬
‫נועד לקבוע סטנדרטים חדשים עבור גורדי שחקים‬
‫בצורה מוגזמת ולא תמיד הן מספקות את התגמול‬
‫– תכנון הרמוני של המבנה בביצוע כה גבוה עם‬
‫המובטח, ביחוד עבור משקי בית צפון אמריקאים.‬
‫סביבתו כך שהוא מחסיר אנרגיה מהכוחות‬
‫השימוש בטורבינות קטנות ליצירת אנרגיה במבנים‬
‫הטבעיים והפאסיבים שמקיפים את הבניין.‬
‫ברי קיימא דורש התחשבות בגורמים רבים.‬
‫קיימות – הבניין תוכנן מתוך מחשבה על שימור‬
‫בהתחשב בעלות מערכות רוח קטנות בדרך כלל‬
‫אנרגיה הכוללת טורבינות רוח, קולטי שמש, תאים‬
‫יותר יקרות מטורבינות רוח גדולות ביחס לכמות‬
‫פוטווולטאים, איוורור מפלסי ותיקרה מקרינה חום‬
‫האנרגיה שהן מייצרות. עבור טורבינות רוח קטנות‬
‫וקור. הוא יהיה אחד מהבניינים היותר ידידותיים‬
‫עלויות התחזוקה יכולות להיות גורם מכריע במקום‬
‫לסביבה בעולם כולו: בניין המשרדים המקרין קרור‬
‫בו יכולות רוח שוליות. באתרי מעוטי רוחות‬
‫הגדול בעולם, הבניין הגבוה בעולם היעיל ביותר‬
‫תחזוקה יכולה לצרוך את רוב ההכנסה מטורבינת‬
‫מבחינה אנרגטית, נועד להפחית את רמת פליטת‬
‫רוח קטנה. טורבינת רוח מתחילה לפעול כאשר‬
‫דו תחמוצת הפחמן ב %04 עד %54 בשנת 0202‬
‫31 ק"מ‬ ‫8 מייל לשעה, (כמעט‬ ‫הרוח מגיעה ל‬
‫בהשוואה לרמה בשנת 5002.‬
‫לשעה) ומגיעה ליכולת ליכולת יצירת אנרגיה‬

22. ‫מתוכננים כבניינים סולרים פאסיביים וישתמשו‬ ‫במהירות של 73-23 מייל לשעה (בערך 65 ק"מ‬
‫בטכנולוגיות סולריות אקטיביות, הקונסטרוקציה‬ ‫לשעה) ומפסיקה לפעול על מנת למנוע נזק‬
‫תהיה כזו שתמנע מגשרים תרמיים וגם התאורה‬ ‫55 מייל לשעה (בערך‬ ‫במהירות העוברת את ה‬
‫ט או‬ ‫תהיה חסכונית כמו שימוש בנורות פלורוסנ‬ ‫5.88 ק"מ לשעה). הפוטנציאל האנרגטי של‬
‫לד.‬ ‫טורבינת רוח הוא פרופורציונלי לאורך בחזקת‬
‫שתיים של הלהבים שלה ולמהירות בחזקת שלוש‬
‫בניינים בעלי צריכת אנרגיה אפס ושל פלוס‬ ‫בה הלהבים מסתובבים. למרות שטורבינות רוח הן‬
‫אנרגיה – ‪Zero energy and plus energy‬‬ ‫נגישות ויכולות להוסיף כוח לבניין יחיד, היעילות‬
‫‪building‬‬ ‫של טורבינת רוח תלויה מאוד בתנאי הרוח באזור‬
‫ישנם בניינים שלא צורכים אנרגיה כלל או‬ ‫הבניין, על כן טורבינת רוח צריכה להיות מותקנת‬
‫שמייצרים אנרגיה עודפת. ניתן להגיע לכך משילוב‬ ‫באזור שידוע שהוא מקבל כמות קבועה של רוח‬
‫של טכנולוגיות לשימור אנרגיה ובשימוש במקורות‬ ‫51 מייל לשעה ( 42‬ ‫עם ממוצע מהירות רוח של‬
‫של אנרגיה מתחדשת. ישנם בניינים עם דרישות‬ ‫ק"מ לשעה). ניתן להתקין טורבינת רוח קטנה על‬
‫מועטות מאוד לחימום ולכן דורשים רמות נמוכות‬ ‫גג, על כן הגג צריך להיות חזק. טורבינת רוח‬
‫של אנרגיה מיובאת, בניינים שמגיעים כמעט לרמה‬ ‫%01 ל‬ ‫קטנה שמותקנת על גג יכולה לספק בין‬
‫של בניינים עצמאיים.‬ ‫%52 מהחשמל הנדרש למשק בית ממוצע. הן‬
‫2 עד 8 מטרים ומייצרות‬ ‫בדרך כלל בקוטר של‬
‫‪Zero‬‬ ‫–‬ ‫בניינים בעלי צריכת אנרגיה אפס‬ ‫000,01 וואט.‬ ‫009 ל‬ ‫אנרגיה בשיעור שבין‬
‫‪energy building‬‬ ‫בארה"ב טורבינת רוח למגורים עם תפוקה של -2‬
‫מושג המתאר בניין עם צריכת אנרגיה אפס ופליטת‬ ‫000,21 ל 000,55‬ ‫01 ‪ KW‬עולה בדרך כלל בין‬
‫פחמן שנתית אפס. בניין כזה יכול לתפקד באופן‬ ‫דולר (חישוב של 6 דולר לוואט) , וישנם תמריצים‬
‫– ניתן לייצר‬ ‫עצמאי מרשת אספקת החשמל‬ ‫והנחות ב 91 מדינות שיכולים להפחית את עלות‬
‫אנרגיה באתר עצמו בשילוב של טכנולוגיות ליצירת‬ ‫הרכישה לבעלי בתים עד ל %05.‬
‫אנרגיה כמו סולרית או רוח ובמקביל להפחית את‬
‫השימוש באנרגיה למיזוג, קירור וחימום ולתאורה.‬ ‫–– ‪Low‬‬ ‫בניין בעל צריכת אנרגיה נמוכה‬
‫בניינים מסורתיים צורכים %04 מסך הכל הדלקים‬ ‫‪energy house‬‬
‫הפוסילים בארה"ב ובאירופה. ניתן למדוד שימושי‬ ‫באירופה מושג זה מתייחס לבניין שמשתמש‬
‫אנרגיה בדרכים שונות (ביחס לעלות או פליטת‬ ‫י, בטווח‬ ‫במחצית מהסטנדרט הגרמני והשוויצר‬
‫הפחמן) ונלקחות בחשבון נקודות מבט שונות לגבי‬ ‫שנע בין ‪ 30kWh/m²a‬לבין ‪ .20kWh/m²a‬מתחת‬
‫החשיבות היחסית של התוצר האנרגטי ושמירת‬ ‫‪Ultra-low‬‬ ‫לסטנדרט הזה משתמשים במושג‬
‫האנרגיה על מנת להשיג איזון אנרגטי. לגישה של‬ ‫‪ . energy house‬באירופה ובארה"ב ישנם תקנים‬
‫בניינים בעלי צריכת אנרגיה אפס יש פוטנציאל‬ ‫שונים המתייחסים לצריכת האנרגיה של הבניין‬
‫להפחתת פליטת הפחמן ולעצמאות מדלקים‬ ‫לפיו נקבע הסטנדרט שנחשב לצריכה נמוכה. בניין‬
‫פוסילים.‬ ‫כזה משתמש ברמת בידוד גבוהה מאוד, חלונות‬
‫ישנן מספר הגדרות:‬ ‫בעלי יעילות אנרגטית, רמות נמוכות של חדירת‬
‫– הכוונה שכמות‬ ‫צריכת אנרגיה אפס באתר‬ ‫אוויר ואוורור להשבת חום על מנת להפחית‬
‫האנרגיה המסופקת לאתר באמצעות מקורות‬ ‫אנרגיה לחימום ולקרור. בניינים כאלו לרוב יהיו‬