સૌર ઉષ્મીય ઉર્જા: તે શું છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે વિગતવાર

જ્યારે આપણે સૌર ઉર્જા વિશે વાત કરીએ છીએ, ત્યારે આપણે સામાન્ય રીતે ફોટોવોલ્ટેઇક સોલર પેનલ્સ વિશે સીધું વિચારીએ છીએ, જે વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે. જો કે, અન્ય પ્રકારની સૌર ઊર્જા છે જે ઓછી જાણીતી છે પરંતુ એટલી જ મહત્વપૂર્ણ છે: થર્મલ સોલર એનર્જી, એક કાર્યક્ષમ અને સ્વચ્છ વિકલ્પ જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે પાણીને ગરમ કરવા અને ગરમી પેદા કરવા માટે થાય છે.

સૌર થર્મલ ઉર્જા રહેણાંક અને ઔદ્યોગિક બંને ક્ષેત્રોમાં મૂળભૂત ભૂમિકા ભજવે છે, જે વધુ ઊર્જા કાર્યક્ષમતા અને અશ્મિભૂત ઇંધણના ઉપયોગમાં ઘટાડો કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ લેખમાં, અમે સમજાવીએ છીએ આ પ્રકારની ઊર્જા વિશે બધું: તેની કામગીરી, લાક્ષણિકતાઓ, ઘટકો અને ફાયદા.

સોલર થર્મલ એનર્જી શું છે?

સૌર ઉષ્મીય ઉર્જા એ છે નવીનીકરણીય ઉર્જા જે ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે સૂર્યના કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ કરે છે. સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક ઊર્જાથી વિપરીત, જે સૂર્યપ્રકાશને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે, સૌર થર્મલ ઊર્જા પ્રવાહીને ગરમ કરે છે સૌર કિરણોત્સર્ગ કેપ્ચર કરીને. આ પ્રવાહી પાણીને ગરમ કરી શકે છે, અમુક સિસ્ટમોમાં હીટિંગ અથવા ઠંડક પણ પેદા કરી શકે છે.

આ પ્રકારની ઊર્જા ખાસ કરીને ઉચ્ચ સૌર કિરણોત્સર્ગ ધરાવતા વિસ્તારોમાં ઉપયોગી છે, જ્યાં તેનો ઉપયોગ ઘરેલું ઉપયોગ અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગ માટે થઈ શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, એવો અંદાજ છે કે કરતાં વધુ 20% ઊર્જા વપરાશ હોટલ, હોસ્પિટલો અને ઘરોમાં ગરમ ​​પાણીના ઉપયોગ સાથે સંબંધિત છે, જે તેનું મહત્વ દર્શાવે છે.

થર્મલ ઇન્સ્ટોલેશનના ઘટકો

સૌર ઉષ્મીય ઉર્જા યોગ્ય રીતે કાર્ય કરવા માટે, ગરમીને પકડવા, સંગ્રહિત કરવા અને વિતરિત કરવા માટે રચાયેલ ઇન્સ્ટોલેશન હોવું જરૂરી છે. નીચે, અમે સૌર થર્મલ એનર્જી ઇન્સ્ટોલેશનના મુખ્ય ઘટકોને હાઇલાઇટ કરીએ છીએ.

કેચર

થર્મલ સોલાર કલેક્ટર અથવા પેનલ માટે જવાબદાર છે સૌર કિરણોત્સર્ગને શોષી લે છે અને અંદર ફરતા પ્રવાહીમાં ગરમી ટ્રાન્સફર કરો. તેમની કાર્યક્ષમતા અને તકનીકના આધારે કલેક્ટર્સના ઘણા પ્રકારો છે:

• ફ્લેટ કલેક્ટર્સ: તે સૌથી સામાન્ય છે અને તેનો ઉપયોગ ઘરોમાં ગરમ ​​પાણી અને હીટિંગ એપ્લિકેશન માટે થાય છે.
• વેક્યુમ ટ્યુબ કલેક્ટર્સ: તેઓ વધુ કાર્યક્ષમ છે, ખાસ કરીને ઠંડા વિસ્તારોમાં, તેમના સુધારેલ ઇન્સ્યુલેશનને કારણે.

હાઇડ્રોલિક સર્કિટ

હાઇડ્રોલિક સર્કિટ પાઈપોથી બનેલું હોય છે જે ગરમ પ્રવાહીને કલેક્ટરમાંથી એક્યુમ્યુલેટર સુધી પહોંચાડે છે અને એકવાર તે ઠંડું થઈ જાય પછી પેનલ પર પાછા જાય છે. તે ક્લોઝ્ડ સર્કિટ તરીકે કામ કરે છે, તે સુનિશ્ચિત કરે છે કે ગરમીનું કોઈ નુકસાન નથી.

હીટ એક્સ્ચેન્જર

આ ઉપકરણ હીટ ટ્રાન્સફર પ્રવાહીની ગરમીને ઘર અથવા ઇન્સ્ટોલેશનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પાણીમાં ટ્રાન્સફર કરવાની મંજૂરી આપે છે. એક્સ્ચેન્જર્સ આંતરિક (કોઇલ) અથવા બાહ્ય હોઈ શકે છે, જેમ કે પ્લેટ એક્સ્ચેન્જર્સ.

સંચયક

સમગ્ર દિવસ દરમિયાન સૌર ઊર્જાની માત્રા બદલાતી હોવાથી, એ સંચયક જરૂર પડે ત્યાં સુધી ગરમ પાણીનો સંગ્રહ કરવો. આ ટાંકી ગરમીના નુકસાનને ઘટાડવા અને પાણીને કેટલાક કલાકો સુધી ગરમ રાખવા માટે બનાવવામાં આવી છે.

પરિભ્રમણ પંપ

સિસ્ટમ દ્વારા પ્રવાહી યોગ્ય રીતે ફરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે, પરિભ્રમણ પંપ. આ સર્કિટના પ્રતિકારને દૂર કરે છે અને હીટ ટ્રાન્સફર પ્રવાહીના સતત પ્રવાહને મંજૂરી આપે છે.

સહાયક શક્તિ

ઓછા સૌર કિરણોત્સર્ગવાળા દિવસોમાં, સૌર થર્મલ સ્થાપનોમાં સામાન્ય રીતે સહાયક ઉર્જા પ્રણાલી હોય છે, જેમ કે બોઈલર, જે એવી પરિસ્થિતિઓમાં ગરમી ઉત્પન્ન કરી શકે છે જ્યાં સૌર કિરણોત્સર્ગ પૂરતું નથી.

સલામતી માટે જરૂરી વસ્તુઓ

અતિશય ગરમી અથવા સિસ્ટમના દબાણને લગતી સમસ્યાઓને ટાળવા માટે સૌર થર્મલ ઉર્જા સ્થાપનોમાં શ્રેણીબદ્ધ સુરક્ષા તત્વો હોવા આવશ્યક છે.

વિસ્તરણ જહાજો

જ્યારે ગરમ થાય ત્યારે પ્રવાહીનું પ્રમાણ વધે છે, તેથી એ હોવું જરૂરી છે વિસ્તરણ જહાજ જે આ વધારાને શોષી લે છે અને પાઈપોને થતા નુકસાનને અટકાવે છે. વિસ્તરણ જહાજો ખુલ્લા અથવા બંધ હોઈ શકે છે, બાદમાં આધુનિક સ્થાપનોમાં સૌથી સામાન્ય છે.

સલામતી વાલ્વ

નિયંત્રણ માટે સલામતી વાલ્વ જવાબદાર છે સિસ્ટમ દબાણ અને જો તે સ્થાપિત સલામતી મર્યાદાને ઓળંગે તો પ્રવાહી છોડો.

ગ્લાયકોલ

મોટાભાગના સૌર ઉષ્મીય ઉર્જા સ્થાપનોમાં વપરાતો પ્રવાહી પાણીનું મિશ્રણ છે અને ગ્લાયકોલ. આ એડિટિવ પ્રવાહીને ઠંડક વિના સબ-શૂન્ય તાપમાનનો સામનો કરવા દે છે, જે ઠંડા વાતાવરણમાં જરૂરી છે.

ગરમી ડૂબી જાય છે

જો પ્રવાહી અતિશય ગરમ થાય છે, તો હીટ સિંક તેઓ તાપમાનના ભાગને મુક્ત કરવા માટે જવાબદાર છે, સ્થાપનને ગરમીના ખતરનાક સ્તર સુધી પહોંચતા અટકાવે છે.

ફાંસો

ગટર પરવાનગી આપે છે હવા દૂર કરો જે સિસ્ટમની અંદર એકઠા થાય છે, હાઇડ્રોલિક સર્કિટની શ્રેષ્ઠ કામગીરીની ખાતરી આપે છે.

સ્વચાલિત નિયંત્રણ

સૌથી અદ્યતન સૌર ઉષ્મીય ઉર્જા પ્રણાલીઓમાં એ છે આપોઆપ નિયંત્રણ જે સિસ્ટમના વિવિધ તત્વોનું નિરીક્ષણ કરે છે, જેમ કે કલેક્ટર, સંચયક અથવા પરિભ્રમણ પંપનું તાપમાન. વધુમાં, તે જરૂરીયાત મુજબ સહાયક અથવા ડિસીપેશન પાવર સિસ્ટમને સક્રિય કરી શકે છે.

સૌર ઉષ્મીય ઉર્જાનો આભાર, અમે વધુ ટકાઉ રીતે ગરમ પાણી અને ગરમી ઉત્પન્ન કરી શકીએ છીએ. આ ટેક્નોલોજી સતત આગળ વધી રહી છે, જે આપણને અશ્મિભૂત ઇંધણ પરની આપણી અવલંબનને વધુને વધુ ઘટાડવાની અને પર્યાવરણીય અસરને ઘટાડવાની મંજૂરી આપે છે.