สรุปประเด็นหลัก

• การศึกษาของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ระบุว่า การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาสามารถป้องกันแสงแดดและความร้อนจากดวงอาทิตย์ได้ และจะมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นถ้ามีการเว้นพื้นที่ว่างระหว่างแผงโซลาร์เซลล์กับหลังคาให้อากาศถ่ายเทมากเพียงพอ
• การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเอียงสามารถลดอุณหภูมิของหลังคาได้ 3 ถึง 5 องศาเซลเซียส ที่เป็นเช่นนั้นก็เพราะว่าการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเอียง มีช่องว่างระหว่างหลังคาและแผงโซลาร์เซลล์จึงทำให้เกิดการไหลเวียนและถ่ายเทของอากาศซึ่งมีส่วนช่วยให้อุณหภูมิลดลงไปได้มากกว่าเดิม

• ในช่วงที่ฤดูหนาว แผงโซลาร์เซลล์สามารถป้องกันไม่ให้อากาศอุ่น ๆ ภายในบ้านไหลออกไปทางหลังคาซึ่งจะช่วยให้ความอบอุ่นที่มีอยู่ในบ้านไม่ลดลง

บทนำ

          หลายท่านและคนจำนวนมากยังเชื่อกันอยู่ นั่นก็คือ การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคา จะทำให้อากาศภายในอาคารร้อนขึ้น โดยมีความเชื่อกันว่าเมื่อแสงแดดส่องถึงบ้านของเรา แผงโซลาร์เซลล์จะทำให้หลังคาของบ้านร้อนขึ้นและผลักความร้อนเข้ามาในบ้าน และได้ยินคนพูดแบบนี้กันมามาก ซึ่งความคิดเช่นนี้เป็นความคิดที่ไม่ถูกต้อง เพราะจริง ๆ แล้วผลลัพธ์นั้นเป็นไปในทางตรงกันข้าม เพราะการติดตั้งโซลาร์เซลล์ทำให้อากาศในบ้านเย็นลงต่างหาก

วัตถุประสงค์ของบทความ 

          เพื่อนำเสนองานวิจัยที่เกี่ยวข้องและเปลี่ยนทัศนคติของกลุ่มบุคคลทั่วไปที่เข้าใจไม่ถูกต้อง เกี่ยวกับการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนอาคารบ้านเรือน

อากาศร้อนแบบนี้ แผงโซลาร์เซลล์ช่วยทำให้หลังคาบ้านเราเย็นลงอีก 3 องศา

          อ้างอิงมาจากการศึกษาของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ชี้ให้เห็นว่าการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์บนหลังคาไม่เพียงแต่ผลิตกระแสไฟฟ้าที่ปราศจากการปล่อยมลพิษเท่านั้น แต่การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ยังทำหน้าที่เป็นปราการด่านแรกที่ช่วยป้องกันแสงแดดและความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่ให้ชนกับหลังคาของบ้านโดยตรง และถ้ามีการเว้นพื้นที่ว่างระหว่างแผงโซลาร์เซลล์กับหลังคาให้อากาศถ่ายเทมากเท่าไร ปรากฎการณ์นี้ก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย 

          นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานดิเอโก ได้ทำการทดลอง ด้วยการติดตั้งเครื่องวัดอุณหภูมิไว้บนบริเวณหลังคาอาคารแห่งหนึ่งของมหาวิทยาลัย โดยมีการติดตั้งเครื่องวัดอุณหภูมิไว้ทั้งหมดสามที่ ที่แรกคือบริเวณหลังคาโล่ง ๆ ที่ไม่มีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ บริเวณที่สองคือ บริเวณที่มีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบแบนแนบไปกับพื้น (PV array) และบริเวณที่สามคือ บริเวณที่ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเอียง (Tilted pv array)

          เมื่อนำผลลัพธ์ทั้งสามที่มาเปรียบเทียบกันดังที่ปรากฏในรูปภาพ เราจะเห็นได้ว่าบริเวณหลังคาที่มีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์นั้นมีอุณหภูมิที่ต่ำกว่าบริเวณที่ไม่ได้ติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์อย่างชัดเจน นอกจากนี้ยังพบว่าการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเอียง (Tilted pv array) กับการติดตั้งแบบแบนราบเรียบไปกับหลังคา(Flat PV array) ก็ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน โดยเราจะเห็นว่าบริเวณที่มีการติดตั้งแบบเอียงนั้นอุณหภูมิของหลังคาลดลงไป 3 ถึง 5 องศาเลยทีเดียว ที่เป็นเช่นนั้นก็เพราะว่าการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเอียง นอกจากจะป้องกันไม่ให้แสงแดดกระทบกับหลังคาโดยตรงแล้ว การติดตั้งแบบนี้ยังมีช่องว่างระหว่างหลังคาและแผงโซลาร์เซลล์ จึงทำให้เกิดการไหลเวียนและถ่ายเทของอากาศซึ่งมีส่วนช่วยให้อุณหภูมิลดลงไปได้มากกว่าเดิม

          นอกจากนี้ นักวิจัยพบว่าแผงโซลาร์เซลล์สามารถลดอุณหภูมิของหลังคาลงได้ 5 องศาฟาเรนไฮต์ หรือ ประมาณ 3 องศาเซลเซียส เมื่อเข้าสู่ฤดูหนาวนักวิจัยยังค้นพบว่า ในช่วงที่อากาศข้างนอกหนาวเย็น แผงโซลาร์เซลล์ก็ยังป้องกันไม่ให้อากาศอุ่น ๆ ภายในบ้านไหลออกไปทางหลังคาด้วยเช่นกัน ซึ่งจะช่วยให้ความอบอุ่นที่มีอยู่ในบ้านไม่ลดลงตามไปด้วย หรือพูดง่าย ๆ ก็คือ แผงโซลาร์เซลล์นั้นเป็นทั้งฉนวนที่กั้นกลางระหว่างความร้อนและความหนาวไม่ให้มาปะทะกับหลังคาบ้านอย่างตรง ๆ นั่นเอง

          โดยรวมแล้วสิ่งที่ได้จากการศึกษาครั้งนี้มีความชัดเจนมาก คือ พลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดเงินด้วยการสร้างกระแสไฟฟ้าที่ปลอดมลพิษเท่านั้น แต่พลังงานแสงอาทิตย์ยังช่วยประหยัดเงิน
ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวมของอาคารอีกด้วย

บทสรุป

          มีงานวิจัยที่ศึกษาการทำงานของแผงโซลาร์เซลล์บนอาคารและบ้านเรือนพบว่า อาคารที่มีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์จะสามารถช่วยป้องกันแสงแดดและความร้อนจากดวงอาทิตย์ไม่ให้ชนกับหลังคาของบ้านโดยตรง และหากเว้นพื้นที่ว่างระหว่างแผงโซลาร์เซลล์กับหลังคาให้อากาศถ่ายเทมากเท่าไหร่ ประสิทธิภาพก็จะยิ่งเพิ่มมากขึ้น และงานวิจัยยังระบุเพิ่มเติมว่า การติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์แบบเอียงสามารถลดอุณหภูมิบริเวณหลังคาได้ดีกว่าแบบแนวราบ โดยสามารถลดอุณหภูมิบนหลังคาได้ถึง 3 องศาเซลเซียส นอกจากนี้ ในช่วงฤดูหนาวแผงโซลาร์เซลล์สามารถกักเก็บความอุ่นได้อีกด้วย ดังนั้น แผงโซลาร์เซลล์จึงเปรียบเสมือนเป็นฉนวนป้องกันให้กับบ้านของคุณ 

อ้างอิง

Anthony, D., Jan, K., & Jeffrey C, L. (2011). Effects of solar photovoltaic panels on roof heat transfer. Solar Energy, 85(9), 2244–2255. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/…/a…/abs/pii/S0038092X11002131

San Diego. (2011).  Solar panels keep buildings cool. From https://phys.org/news/2011-07-solar-panels-cool.html