ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಸಹಾಯ ಶಾಖ ಪಂಪ್

ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, ನೀವು ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಯೋಚಿಸಿದಾಗ, ನೀವು ಸೌರ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳನ್ನು (PV) ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತೀರಿ: ನಿಮ್ಮ ಛಾವಣಿಯ ಮೇಲೆ ಅಥವಾ ತೆರೆದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಫಲಕಗಳು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಥರ್ಮಲ್ ಆಗಿರಬಹುದು, ಅಂದರೆ ಅವು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಒಂದು ರೀತಿಯ ಉಷ್ಣ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಾಗಿವೆ-ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಎಂದೂ ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ-ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಉಷ್ಣ ಫಲಕಗಳಿಂದ ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ; ನೇರವಾದ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬದಲು, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿನ ಶಾಖದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು.

ಪ್ರಮುಖ ಟೇಕ್ಅವೇಗಳು

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ನೇರ ವಿಸ್ತರಣೆ ಸೌರ-ನೆರವಿನ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ (SAHPs) ಸಂಗ್ರಾಹಕ ಮತ್ತು ಬಾಷ್ಪೀಕರಣವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ.

ಅವು ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಸುತ್ತುವರಿದ ಗಾಳಿ ಎರಡರಿಂದಲೂ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನೇರ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ, ಆದರೂ ಅವು ತಂಪಾದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ತಣ್ಣನೆಯ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಣಯಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಯುರೋಪ್‌ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿದ್ದರೂ, ಕೆಲವು ಯುನೈಟೆಡ್ ಸ್ಟೇಟ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯನ್ನು ಹೊಡೆಯಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತಿವೆ

ಸೌರ-ನೆರವಿನ ಶಾಖ ಪಂಪ್ ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ?

SAHP ಗಳು ಶಾಖವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಸೂರ್ಯನ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳಿಂದ ಉಷ್ಣ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ನೀವು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕಾನ್ಫಿಗರ್ ಮಾಡಬಹುದಾದರೂ, ಅವು ಯಾವಾಗಲೂ ಐದು ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ: ಸಂಗ್ರಾಹಕಗಳು, ಆವಿಯಾಗುವಿಕೆ, ಸಂಕೋಚಕ, ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಕವಾಟ ಮತ್ತು ಶೇಖರಣಾ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಟ್ಯಾಂಕ್.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಯಾವುವು? ಅವರು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ?

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಕೆಲವು ನೇರ ವಿಸ್ತರಣೆ ಸೌರ-ನೆರವಿನ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳ (SAHPs) ಘಟಕಗಳಾಗಿವೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅವು ಸಂಗ್ರಾಹಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಶೀತ ಶೀತಕವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡುತ್ತವೆ. ನೇರ ವಿಸ್ತರಣೆ SAHP ಗಳಲ್ಲಿ, ಅವು ಬಾಷ್ಪೀಕರಣವಾಗಿಯೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ: ಶೀತಕವು ನೇರವಾಗಿ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕದ ಮೂಲಕ ಪರಿಚಲನೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅದು ಆವಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ದ್ರವದಿಂದ ಅನಿಲವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅನಿಲವು ನಂತರ ಒತ್ತಡಕ್ಕೊಳಗಾದ ಸಂಕೋಚಕದ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಶೇಖರಣಾ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ನಿಮ್ಮ ನೀರನ್ನು ಬಿಸಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕಗಳು ಅಥವಾ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಉಷ್ಣ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಂತಲ್ಲದೆ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಪೂರ್ಣ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಇರಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಅವರು ನೇರ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ, ಆದರೆ ಸುತ್ತುವರಿದ ಗಾಳಿಯಿಂದ ಶಾಖವನ್ನು ಎಳೆಯಬಹುದು. ಹೀಗಾಗಿ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳನ್ನು ತಾಂತ್ರಿಕವಾಗಿ ಸೌರ ಫಲಕಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವು ಕೆಲವು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಗಾಳಿಯ ಮೂಲದ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲುತ್ತವೆ. ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳನ್ನು ಛಾವಣಿಗಳು ಅಥವಾ ಗೋಡೆಗಳಿಗೆ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೂರ್ಯನಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣ ನೆರಳಿನಲ್ಲಿ ಅಳವಡಿಸಬಹುದಾಗಿದೆ-ಇಲ್ಲಿ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯೆಂದರೆ, ನೀವು ತಂಪಾದ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ವಾಸಿಸುತ್ತಿದ್ದರೆ, ಸುತ್ತುವರಿದ ಗಾಳಿಯ ಉಷ್ಣತೆಯು ಬೆಚ್ಚಗಾಗದಿರುವ ಕಾರಣ ಅವು ಬಹುಶಃ ಪೂರ್ಣ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕಿನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ನಿಮ್ಮ ತಾಪನ ಅಗತ್ಯಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸಲು ಸಾಕು.

ಸೌರ ಬಿಸಿನೀರಿನ ಬಗ್ಗೆ ಏನು?

ಸೌರ ಬಿಸಿನೀರಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸಂಗ್ರಾಹಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳಂತಹ ಶೀತಕವನ್ನು ಬಿಸಿಮಾಡಬಹುದು ಅಥವಾ ನೇರವಾಗಿ ನೀರು ಮಾಡಬಹುದು. ಈ ಸಂಗ್ರಾಹಕರಿಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಸೂರ್ಯನ ಬೆಳಕು ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಶೀತಕ ಅಥವಾ ನೀರು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಅಥವಾ ನಿಯಂತ್ರಕ ಪಂಪ್ ಮೂಲಕ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ಚಲಿಸಬಹುದು. SAHP ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವುಗಳು ಸಂಕೋಚಕವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಅನಿಲ ಶೈತ್ಯೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಶಾಖವನ್ನು ಒತ್ತಡಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳು ಉಷ್ಣ ವಿನಿಮಯ ಕವಾಟವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಶೈತ್ಯೀಕರಣವು ಬಾಷ್ಪೀಕರಣದ ಮೂಲಕ ಹರಿಯುವ ದರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ - ಇದು ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕವಾಗಿರಬಹುದು. - ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಎಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ?

ಸೌರ ಬಿಸಿನೀರಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಇನ್ನೂ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿರುವ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. 2014 ರಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ, Narec ಡಿಸ್ಟ್ರಿಬ್ಯೂಟೆಡ್ ಎನರ್ಜಿ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಯುನೈಟೆಡ್ ಕಿಂಗ್‌ಡಂನ ಬ್ಲೈತ್‌ನಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿತು. ಬ್ಲೈತ್ ಭಾರೀ ಮಳೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಸಮಶೀತೋಷ್ಣ ಹವಾಮಾನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಜನವರಿಯಿಂದ ಜುಲೈವರೆಗೆ ನಡೆಸಲಾಯಿತು.

ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ SAHP ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಗುಣಾಂಕ ಅಥವಾ COP 2.2 ಎಂದು ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ತೋರಿಸಿವೆ (ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ಟ್ಯಾಂಕ್‌ನಿಂದ ಕಳೆದುಹೋದ ಶಾಖವನ್ನು ನೀವು ಪರಿಗಣಿಸಿದಾಗ). 3.0 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ COP ಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಿದಾಗ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಅಧ್ಯಯನವು 2014 ರಲ್ಲಿ, ಸಮಶೀತೋಷ್ಣ ಹವಾಮಾನದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣಬಲ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರಲಿಲ್ಲ, ಬೆಚ್ಚಗಿನ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದುವರೆದಂತೆ, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸೌರ ಫಲಕಗಳು ಬಹುಶಃ ಹೊಸ ಸ್ವತಂತ್ರ ಪರೀಕ್ಷಾ ಅಧ್ಯಯನದ ಅವಶ್ಯಕತೆಯಿದೆ.

ಸೌರ-ನೆರವಿನ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡುವುದು

SAHP ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆಮಾಡುವ ಮೊದಲು, ನೀವು ವಿವಿಧ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಗುಣಾಂಕವನ್ನು (COP) ಹೋಲಿಸಬೇಕು. COP ಎಂಬುದು ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ನ ದಕ್ಷತೆಯ ಅಳತೆಯಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಶಕ್ತಿಯ ಇನ್‌ಪುಟ್‌ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಉಪಯುಕ್ತ ಶಾಖದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ COP ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ SAHP ಗಳು ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚಗಳಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಶಾಖ ಪಂಪ್ ಸಾಧಿಸಬಹುದಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ COP 4.5 ಆಗಿದ್ದರೆ, 3.0 ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ COP ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಶಾಖ ಪಂಪ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.