अगोदर निर्देश केलेल्या बाबीसंबंधी बोलताना सौर संग्राहक थर्मल कलेक्टर्स, ज्यांना सोलर थर्मल कलेक्टर्स देखील म्हणतात, हे सौर थर्मल इंस्टॉलेशन्सचा अविभाज्य भाग आहेत. सौर संग्राहक हा एक प्रकारचा सौर पॅनेल आहे जो सौर किरणोत्सर्ग कॅप्चर करण्यासाठी आणि औष्णिक उर्जेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी जबाबदार असतो. म्हणून, या प्रकारच्या अक्षय ऊर्जेला सौर औष्णिक ऊर्जा म्हणतात.
या लेखात आम्ही तुम्‍हाला सोलर कलेक्टर, त्‍यांची वैशिष्ट्ये आणि उपयोगांबद्दल जाणून घेण्‍याची सर्व काही सांगणार आहोत.
सौर संग्राहक काय आहेत
या प्रकारच्या सौर पॅनेलचा उद्देश ऊर्जेचे रूपांतर करणे हा आहे: सौर विकिरण ज्या सौर मॉड्यूलने अनुभवले ते उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते. काही प्रकारच्या सोलर थर्मल इंस्टॉलेशन्समध्ये, ही उष्णता याचा उपयोग वाफ निर्माण करण्यासाठी आणि वीज मिळविण्यासाठी केला जातो, परंतु हे सौर संग्राहकाचे कार्य नाही. दुसरीकडे, फोटोव्होल्टेइक पॅनल्समध्ये थेट विद्युत प्रवाहाच्या स्वरूपात थेट वीज निर्माण करण्याची क्षमता असते. फोटोव्होल्टेइक पॅनेल्स हे फोटोव्होल्टेइक सोलर इन्स्टॉलेशनमध्ये अपरिहार्य घटक आहेत.
भौतिक दृष्टिकोनातून, सौर संग्राहक ऊर्जा रूपांतरणासाठी थर्मोडायनामिक्स वापरतात. याउलट, फोटोव्होल्टेइक पॅनेल सौर ऊर्जेचे रूपांतर करण्यासाठी थर्मोडायनामिक्सचे नियम वापरत नाहीत, तर विद्युत प्रक्रिया वापरतात.
सौर कलेक्टर्सचे प्रकार
सौर संग्राहकांचे अनेक प्रकार आहेत. वापरलेले सौर कलेक्टर त्याच्या उद्देशावर अवलंबून असेल. उदाहरणार्थ, जर आपल्याला वसंत ऋतूमध्ये 25-28 अंश सेल्सिअस तापमानात स्विमिंग पूल गरम करायचा असेल, तर आपल्याला सोलर कलेक्टरची आवश्यकता आहे, कारण सभोवतालचे तापमान सहजपणे या तीव्रतेच्या किंवा त्याहूनही जास्त प्रमाणात पोहोचू शकते. दुसरीकडे, जर आपल्याला द्रव 200ºC तापमानाला तापवायचा असेल, तर आपल्याला सौर विकिरण गोळा करण्यासाठी आणि थोड्या प्रमाणात द्रवपदार्थात स्थानांतरित करण्यासाठी एकाग्र सौर संग्राहकाची आवश्यकता असेल.
सध्या, सोलर मार्केटमध्ये, आम्ही खालील प्रकारचे सौर कलेक्टर्स वेगळे करू शकतो:
- सपाट किंवा सपाट सौर संग्राहक. या प्रकारचे सौर पॅनेल द्रवपदार्थ गरम करण्यासाठी पृष्ठभागास प्राप्त होणारे सौर विकिरण कॅप्चर करते. ग्रीनहाऊस इफेक्ट बहुतेकदा उष्णता कॅप्चर करण्यासाठी वापरला जातो.
- सौर विकिरण कॅप्चर करण्यासाठी सौर संग्राहक. या प्रकारचा संग्राहक तुलनेने मोठ्या पृष्ठभागावर प्राप्त होणारे रेडिएशन कॅप्चर करतो आणि आरशाद्वारे लहान पृष्ठभागावर केंद्रित करतो.
- व्हॅक्यूम ट्यूबसह सौर कलेक्टर. या सौर संग्राहकामध्ये बेलनाकार नळ्यांचा संच असतो, जो निवडक शोषकांनी बनलेला असतो, जो परावर्तक सीटमध्ये स्थित असतो आणि पारदर्शक काचेच्या सिलेंडरने वेढलेला असतो.
कमी तापमानातील सोलर ऍप्लिकेशन्समध्ये, प्रामुख्याने फ्लॅट प्लेट सोलर कलेक्टर्स वापरले जातात. जेव्हा कार्यरत द्रवपदार्थाचे तापमान 80ºC पेक्षा कमी असते, तेव्हा असे मानले जाते की सौर ऊर्जा वापर कमी तापमानात चालते, जसे की स्विमिंग पूल गरम करणे, घरगुती गरम पाण्याचे उत्पादन आणि अगदी गरम करणे. या प्लेट्स काचेच्या आवरणाशिवाय किंवा त्याशिवाय वापरल्या जाऊ शकतात, अनुप्रयोगावर अवलंबून.
सौर कलेक्टर्सचे घटक
मानक सौर संग्राहक खालील घटकांनी बनलेले आहे:
- स्टॉपर: सौर कलेक्टरचे कव्हर पारदर्शक आहे, ते असू शकते किंवा नाही. हे सहसा काचेचे बनलेले असते, जरी प्लास्टिक देखील वापरले जाते कारण ते स्वस्त आणि हाताळण्यास सोपे आहे, परंतु ते एक विशेष प्लास्टिक असणे आवश्यक आहे. संवहन आणि किरणोत्सर्गामुळे होणारे नुकसान कमी करणे हे त्याचे कार्य आहे, त्यामुळे त्यात सर्वात जास्त शक्य सौर संप्रेषण असणे आवश्यक आहे. कव्हरची उपस्थिती सौर पॅनेलची थर्मोडायनामिक कार्यप्रदर्शन सुधारते.
- हवाई वाहिनी: ही एक जागा (रिक्त किंवा शून्य) आहे जी शोषक मंडळापासून अस्तर वेगळे करते. संवहनामुळे होणारे नुकसान आणि ते खूप अरुंद असल्यास उद्भवू शकणारे उच्च तापमान यांचा समतोल राखण्यासाठी त्याची जाडी मोजताना ते विचारात घेतले जाईल.
- शोषक प्लेट: शोषक प्लेट हा एक घटक आहे जो सौर ऊर्जा शोषून घेतो आणि पाइपलाइनमधून फिरणाऱ्या द्रवामध्ये प्रसारित करतो. बोर्डचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे त्यात सौरऊर्जेचे उच्च शोषण आणि कमी उष्णता विकिरण असणे आवश्यक आहे. सामान्य सामग्री ही आवश्यकता पूर्ण करत नसल्यामुळे, सर्वोत्तम शोषण / उत्सर्जन गुणोत्तर मिळविण्यासाठी एकत्रित सामग्री वापरली जाते.
- पाईप्स किंवा पाईप्स: जास्तीत जास्त ऊर्जेची देवाणघेवाण करण्यासाठी पाईप्स शोषक प्लेट्सच्या (कधीकधी वेल्डेड) संपर्कात असतात. पाईप्सच्या बाबतीत, द्रव गरम होईल आणि संचयित टाकीमध्ये प्रवेश करेल.
- इन्सुलेशन थर: इन्सुलेशन लेयरचा उद्देश हानी टाळण्यासाठी आणि कमी करण्यासाठी सिस्टमला कव्हर करणे आहे. कारण इन्सुलेशन सर्वोत्तम आहे, उष्णता बाहेरील थर्मोडायनामिक हस्तांतरण कमी करण्यासाठी इन्सुलेशन सामग्रीमध्ये कमी थर्मल चालकता असणे आवश्यक आहे.
- संचयक: संचयक हा एक पर्यायी घटक आहे, काहीवेळा तो सौर पॅनेलचा अविभाज्य भाग असतो, या प्रकरणांमध्ये ते सहसा थेट वर किंवा तत्काळ व्हिज्युअल फील्डमध्ये स्थित असते. बर्याच प्रकरणांमध्ये, बॅटरी सौर पॅनेलचा भाग नसून थर्मल सिस्टमचा भाग आहे.
वापर
सौर संग्राहकांचा वापर प्रामुख्याने घरगुती गरम पाणी आणि गरम करण्यासाठी किंवा वीज निर्माण करण्यासाठी केला जातो.
घरगुती गरम पाणी आणि हीटिंग कलेक्टर्ससाठी, पाण्याची टाकी कॉइलद्वारे द्रवपदार्थाच्या संपर्कात घरगुती पाणी साठवते. कॉइल पाणी दूषित न करता संचयित थर्मल ऊर्जा पाण्यात हस्तांतरित करू देते. हे पाणी घरगुती गरम पाणी (80% एकत्रीकरण) म्हणून वापरले जाऊ शकते आणि खोलीच्या अंडरफ्लोर हीटिंगसाठी (10% एकत्रीकरण) देखील वापरले जाऊ शकते. थर्मल सोलर पॅनेल मोठ्या प्रमाणात गरम पाणी पुरवू शकतात, परंतु सौर ऊर्जेच्या अस्थिरतेमुळे ते नेहमीच्या गरम पद्धती पूर्णपणे बदलू शकत नाहीत.
वीज निर्माण करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या सौर संग्राहकांना हीट एक्सचेंजर उकळण्यासाठी गरम करणे आवश्यक आहे. एकदा द्रव थर्मोडायनामिक फेज बदल पूर्ण केल्यानंतर आणि गॅस टप्प्यात प्रवेश केल्यानंतर, ते थर्मोइलेक्ट्रिक टर्बाइनकडे पाठवले जाते, जे पाण्याच्या वाफेच्या हालचालीला विजेमध्ये रूपांतरित करते. या प्रकारच्या प्रणालीला सोलर थर्मोडायनामिक्स म्हणतात आणि सौर पॅनेल आणि अखंड सूर्यप्रकाश स्थापित करण्यासाठी भरपूर जागा लागते. ही रोपे वाळवंटात बसवल्याची उदाहरणे आहेत.
सोलर थर्मल इंस्टॉलेशन्स परिभाषित आणि स्थापित करताना, हे लक्षात घेतले पाहिजे की सौर संग्राहक गटांमध्ये वितरित केले जाणे आवश्यक आहे. सौर संग्राहकांचे हे गट ते नेहमी समान मॉडेलच्या युनिट्सचे बनलेले असावे आणि शक्य तितक्या समान रीतीने वितरित केले जावे. दोन किंवा अधिक संग्राहकांचे गट करण्यासाठी दोन मूलभूत पर्याय किंवा प्रकार आहेत: मालिका किंवा समांतर. याव्यतिरिक्त, दोन गट एकत्र करून पाणी संकलन क्षेत्र कॉन्फिगर केले जाऊ शकते, ज्याला आपण गटबद्ध किंवा हायब्रिड सर्किट म्हणतो.
मला आशा आहे की या माहितीसह आपण सौर संग्राहक आणि त्यांच्या वैशिष्ट्यांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.