Chłodniejsze miasta dzięki energii słonecznej: Walka z miejskimi wyspami ciepła

W miastach coraz większym problemem staje się upał wynikający ze zmian klimatycznych. Tak zwane gazy cieplarniane powodują wzrost temperatur. Miejskie wyspy ciepła powstają w obszarach miejskich w wyniku masowej urbanizacji, co prowadzi do znacznie wyższych temperatur w porównaniu z obszarami wiejskimi. Skutkiem tego jest znaczne pogorszenie jakości życia, ponieważ w bardzo gorące dni życie miejskie zamiera, co pociąga za sobą daleko idące skutki społeczne. Dlatego walka z zmianami klimatycznymi to jedna strona medalu, druga to zachowanie jakości życia przy użyciu środków, które nie pogarszają sytuacji.

Co to są miejskie wyspy ciepła i jak wpływają na miasta?

Miejskie wyspy ciepła powstają przez gęstą zabudowę miejską z betonu, stali i szkła. Do tego dochodzą uszczelnione powierzchnie gruntowe i brak terenów zielonych. Wymienione materiały absorbują ciepło przez cały dzień i powoli oddają je w nocy, aby następnego dnia jeszcze bardziej się nagrzać. Gęsta zabudowa wzmacnia ten efekt. Z urbanistycznego punktu widzenia sensowna byłaby płaska i rozległa zabudowa, aby uniknąć wysp ciepła. Dodatkowo, z przyczyn projektowych często używane są ciemne kolory, które jeszcze bardziej wzmacniają ten efekt. Oprócz zabudowań, na nagrzewanie się obszarów miejskich wpływa również ruch drogowy, ogrzewanie i inne czynniki. Różnica temperatur między obszarami wiejskimi a miejskimi jest określana jako efekt wyspy ciepła. Wielkość efektu wyspy ciepła zależy również od lokalnych warunków wewnątrz miasta.

Rola energii słonecznej w redukcji miejskich temperatur

Jak opisano na wstępie, zapobieganie wyspom ciepła jest korektą objawów i ważne dla jakości życia w mieście. Aby przyczynić się do bardziej nadrzędnego celu, jakim jest walka ze zmianami klimatycznymi, ważne jest zapewnienie chłodzenia przez technologię solarne, która pomaga obniżyć miejskie temperatury. Energia słoneczna może w tym zakresie wnosić istotny wkład i już robi to w wielu miastach. Miasta dysponują bardzo dużymi powierzchniami dachów i fasad, które nadają się do instalacji paneli słonecznych. Do tego dochodzą powierzchnie takie jak parkingi i inne, które są również dotknięte przez uszczelnienie i są predestynowane do tego, aby w ramach elektryfikacji transportu drogowego zainstalować na nich panele słoneczne, wspierając infrastrukturę ładowania i czyniąc przejście na pojazdy elektryczne jeszcze atrakcyjniejszym.

Sukcesy w strategiach minimalizacji wysp ciepła dzięki technologii solarnej

Panele słoneczne mogą być wykorzystywane w dwóch obszarach, aby rozwiązać problem wysp ciepła. Z jednej strony mogą służyć jako źródło cienia. Na budynkach pomaga to obniżyć obciążenie temperaturowe budynków przy jednocześnie mniejszym zapotrzebowaniu na chłodzenie wewnątrz. Również dla obszarów zewnętrznych dostępne są przejrzyste rozwiązania, które zapewniają cień, produkują energię i jednocześnie odpowiadają za przyjemne temperatury poniżej nich.

Ekologiczne rozwiązania dla miast zawsze obejmują wielostrategiczne podejście, w tym tereny zielone między, na i przy budynkach oraz wykorzystanie energii słonecznej do obniżania zużycia energii z paliw kopalnych. Dlatego energia słoneczna w planowaniu miejskim jest ogólnie bardzo ważnym elementem, a energia słoneczna jako środek przeciwdziałania wyspom ciepła w szczególności.

Rozwiązania solarne mogą również polegać na rozwiązaniach wyspowych. Solarne oświetlenie uliczne to przykład takiego rozwiązania. Solarne latarnie uliczne zazwyczaj składają się z panelu słonecznego, magazynu energii, elektroniki sterującej i źródła światła. Nie jest potrzebne zewnętrzne źródło prądu. Zaletą tych instalacji wyspowych jest to, że mogą być stosowane niemal wszędzie i są stosunkowo łatwe w instalacji. Również instalacja na ciemnych ścieżkach rowerowych czy w parkach miejskich jest stosunkowo prosta, ponieważ nie wymaga kosztownego i skomplikowanego kładzenia linii elektrycznych. Wykorzystanie oświetlenia LED i coraz bardziej efektywnych magazynów energii umożliwia teoretycznie ciągłą pracę do 100 godzin.

Obecnie istnieje wiele możliwości wykorzystania energii słonecznej w obszarze miejskim, które mogą zarówno rozwiązywać istniejące wyzwania, jak i przyczyniać się do poprawy jakości życia przy jednoczesnym obniżaniu kosztów.

Perspektywy przyszłości: Integracja energii słonecznej w planowaniu miejskim

Trwająca transformacja energetyczna będzie kontynuowana również w przyszłości. Pojawią się nowe techniczne rozwiązania do instalacji technologii solarnej. Przykładem może być wynalazek niemieckiego inżyniera, który opracował dachówkę słoneczną, spełniającą wymogi ochrony zabytków. W ten sposób kilka historycznych budynków, w tym rezydencja prezydenta Niemiec, Zamek Bellevue, zostało wyposażone w dachówki słoneczne, a różnica wizualna jest niezauważalna.

Technologia solarna jest jednym z elementów na drodze do bardziej zrównoważonej przyszłości. Tak więc w przyszłości technologia solarna będzie zawsze postrzegana w połączeniu z innymi metodami utrzymania i poprawy jakości życia. Tereny zielone będą odgrywać coraz ważniejszą rolę z różnych powodów, podobnie jak technologia magazynowania energii i inteligentne technologie, które na poziomie technicznym zapewnią integrację i optymalizację procesów oraz współdziałanie.

Żyjemy w ekscytujących czasach i zwłaszcza w ostatnich latach rozwój technologiczny z pomocą technologii komputerowej osiągnął tempo, które jest zdumiewające. Wprowadzenie sztucznej inteligencji może jeszcze bardziej przyspieszyć ten rozwój.