सौर तापीय ऊर्जा: यह क्या है और यह कैसे काम करती है विस्तार से

जब हम सौर ऊर्जा के बारे में बात करते हैं, तो सबसे आम बात यह है कि हम सीधे फोटोवोल्टिक सौर पैनलों के बारे में सोचते हैं, जो बिजली उत्पन्न करते हैं। हालाँकि, एक अन्य प्रकार की सौर ऊर्जा है जो कम ज्ञात है लेकिन उतनी ही महत्वपूर्ण है: थर्मल सौर ऊर्जा, एक कुशल और स्वच्छ विकल्प जिसका उपयोग मुख्य रूप से पानी गर्म करने और गर्मी उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

सौर तापीय ऊर्जा आवासीय और औद्योगिक दोनों क्षेत्रों में एक मौलिक भूमिका निभाती है, जिससे अधिक ऊर्जा दक्षता और जीवाश्म ईंधन के उपयोग में कमी आती है। इस लेख में, हम समझाते हैं इस प्रकार की ऊर्जा के बारे में सब कुछ: इसका संचालन, विशेषताएं, घटक और फायदे।

सौर तापीय ऊर्जा क्या है?

सौर तापीय ऊर्जा है एक नवीकरणीय ऊर्जा जो गर्मी पैदा करने के लिए सूर्य के विकिरण का उपयोग करता है। सौर फोटोवोल्टिक ऊर्जा के विपरीत, जो सूर्य के प्रकाश को बिजली में परिवर्तित करती है, सौर तापीय ऊर्जा किसी तरल पदार्थ को गर्म करता है सौर विकिरण को ग्रहण करके। यह तरल पदार्थ पानी को गर्म कर सकता है, हीटिंग उत्पन्न कर सकता है या कुछ प्रणालियों में ठंडा भी कर सकता है।

इस प्रकार की ऊर्जा उच्च सौर विकिरण वाले क्षेत्रों में विशेष रूप से उपयोगी है, जहां इसका उपयोग घरेलू उपयोग और औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अनुमान है कि इससे भी अधिक 20% ऊर्जा की खपत होटलों, अस्पतालों और घरों में गर्म पानी के उपयोग से संबंधित है, जो इसके महत्व को दर्शाता है।

एक थर्मल स्थापना के घटक

सौर तापीय ऊर्जा के सही ढंग से काम करने के लिए, गर्मी को पकड़ने, संग्रहीत करने और वितरित करने के लिए डिज़ाइन किया गया एक इंस्टॉलेशन होना आवश्यक है। नीचे, हम सौर तापीय ऊर्जा स्थापना के मुख्य घटकों पर प्रकाश डालते हैं।

कैचर

थर्मल सोलर कलेक्टर या पैनल इसके लिए जिम्मेदार है सौर विकिरण को अवशोषित करें और गर्मी को अंदर प्रसारित होने वाले तरल पदार्थ में स्थानांतरित करें। उनकी दक्षता और प्रौद्योगिकी के आधार पर संग्राहक कई प्रकार के होते हैं:

• फ्लैट संग्राहक: वे सबसे आम हैं और घरों में गर्म पानी और हीटिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
• वैक्यूम ट्यूब संग्राहक: वे अधिक कुशल हैं, विशेष रूप से ठंडे क्षेत्रों में, उनके बेहतर इन्सुलेशन के कारण।

हाइड्रोलिक सर्किट

हाइड्रोलिक सर्किट पाइपों से बना होता है जो गर्म तरल पदार्थ को कलेक्टर से संचायक तक ले जाता है, और ठंडा होने के बाद वापस पैनल पर ले जाता है। यह एक बंद सर्किट के रूप में काम करता है, यह सुनिश्चित करता है कि गर्मी का कोई नुकसान न हो।

हीट एक्सचेंजर

यह उपकरण गर्मी हस्तांतरण तरल पदार्थ की गर्मी को घर या स्थापना में उपयोग किए जाने वाले पानी में स्थानांतरित करने की अनुमति देता है। एक्सचेंजर्स आंतरिक (कॉइल्स) या बाहरी हो सकते हैं, जैसे प्लेट एक्सचेंजर्स।

बिजली संचयक यंत्र

चूँकि सौर ऊर्जा की मात्रा पूरे दिन बदलती रहती है, a बिजली संचयक यंत्र जरूरत पड़ने तक गर्म पानी स्टोर करने के लिए। यह टैंक गर्मी के नुकसान को कम करने और पानी को कई घंटों तक गर्म रखने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

परिसंचरण पंप

यह सुनिश्चित करने के लिए कि द्रव प्रणाली के माध्यम से सही ढंग से प्रसारित होता है, परिसंचरण पंप. ये सर्किट के प्रतिरोधों को दूर करते हैं और गर्मी हस्तांतरण द्रव के निरंतर प्रवाह की अनुमति देते हैं।

सहायक पॉवर

कम सौर विकिरण वाले दिनों में, सौर तापीय प्रतिष्ठानों में आमतौर पर एक सहायक ऊर्जा प्रणाली होती है, जैसे बॉयलर, जो उन स्थितियों में गर्मी उत्पन्न कर सकती है जहां सौर विकिरण पर्याप्त नहीं है।

सुरक्षा के लिए आवश्यक वस्तुएँ

ओवरहीटिंग या सिस्टम दबाव से संबंधित समस्याओं से बचने के लिए सौर तापीय ऊर्जा प्रतिष्ठानों में सुरक्षा तत्वों की एक श्रृंखला होनी चाहिए।

विस्तार के बर्तन

गर्म करने पर द्रव का आयतन बढ़ जाता है, इसलिए इसका होना आवश्यक है विस्तार पोत जो इस वृद्धि को अवशोषित करता है और पाइपों को होने वाले नुकसान से बचाता है। विस्तार पोत खुले या बंद हो सकते हैं, बाद वाला आधुनिक प्रतिष्ठानों में सबसे आम है।

सुरक्षा वॉल्व

सुरक्षा वाल्व नियंत्रण के लिए जिम्मेदार हैं सिस्टम दबाव और यदि तरल पदार्थ स्थापित सुरक्षा सीमा से अधिक हो तो उसे छोड़ दें।

ग्लाइकोल

अधिकांश सौर तापीय ऊर्जा प्रतिष्ठानों में उपयोग किया जाने वाला तरल पदार्थ पानी और का मिश्रण है ग्लाइकोल. यह योजक द्रव को बिना ठंड के उप-शून्य तापमान का सामना करने की अनुमति देता है, जो ठंडी जलवायु में आवश्यक है।

हीट सिंक्स

यदि तरल पदार्थ अत्यधिक गर्म हो जाए, तो हीट सिंक्स वे तापमान के कुछ हिस्से को मुक्त करने और स्थापना को गर्मी के खतरनाक स्तर तक पहुंचने से रोकने के लिए जिम्मेदार हैं।

जाल

नालियाँ अनुमति देती हैं हवा निकालें जो सिस्टम के अंदर जमा हो जाता है, जो हाइड्रोलिक सर्किट के इष्टतम कामकाज की गारंटी देता है।

स्वचालित नियंत्रण

सबसे उन्नत सौर तापीय ऊर्जा प्रणालियों में एक है स्वत: नियंत्रण जो सिस्टम के विभिन्न तत्वों, जैसे कलेक्टर, संचायक या परिसंचरण पंप के तापमान पर नज़र रखता है। इसके अतिरिक्त, यह आवश्यकतानुसार सहायक या अपव्यय बिजली प्रणालियों को सक्रिय कर सकता है।

सौर तापीय ऊर्जा के लिए धन्यवाद, हम अधिक टिकाऊ तरीके से गर्म पानी और हीटिंग उत्पन्न कर सकते हैं। यह तकनीक लगातार आगे बढ़ रही है, जिससे हम जीवाश्म ईंधन पर अपनी निर्भरता को तेजी से कम कर सकते हैं और पर्यावरणीय प्रभाव को कम कर सकते हैं।