வீட்டிற்கு சூரிய ஆற்றல்: வகைகள் மற்றும் நன்மைகள்
ஒளிமின்னழுத்த அல்லது வெப்ப ஆற்றல்? அவற்றுக்கிடையேயான வேறுபாடுகளைப் பற்றி அனைத்தையும் புரிந்துகொண்டு, உங்கள் வழக்குக்கு மிகவும் பொருத்தமான வகையைக் கண்டறியவும்
Unsplash இல் விவிண்ட் சோலார் படம்
எண்ணெய் மற்றும் நிலக்கரி பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றல் ஆதாரங்கள், ஆனால் மிகவும் மாசுபடுத்தும். எனவே, ஆற்றல் திறன் மற்றும் கிரகத்தில் குறைந்த தாக்கங்களை ஒன்றிணைக்க முயல்கிறது, புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல்களின் பயன்பாடு பெருகிய முறையில் தேடப்படுகிறது. இந்த சூழலில், சூரிய ஆற்றல் தனித்து நிற்கிறது மற்றும் பெருகிய முறையில் ஆய்வு செய்யப்படுகிறது, வணிகத் துறையிலும் குடியிருப்பு அமைப்புகளிலும் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
சூரிய ஆற்றல் என்றால் என்ன?
சூரிய ஆற்றல் என்பது மின்காந்த ஆற்றல் ஆகும், அதன் மூலமாக சூரியன் உள்ளது. இந்த காரணத்திற்காக, இது ஒரு நிலையான மற்றும் சுத்தமான எரிசக்தி ஆதாரமாக கருதப்படுகிறது, இது கிட் கூறுகளுக்கு அப்பால் கழிவுகளை உற்பத்தி செய்யாது மற்றும் பசுமை இல்ல வாயு உமிழ்வைக் குறைக்கும் வகையில் சுற்றுச்சூழல் நன்மைகளையும் தருகிறது.
இது வெப்ப அல்லது மின் ஆற்றலாக மாற்றப்பட்டு பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். சூரிய ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கான இரண்டு முக்கிய வழிகள் மின்சார உற்பத்தி மற்றும் சூரிய நீர் சூடாக்குதல்.
மின் ஆற்றலின் உற்பத்திக்கு இரண்டு அமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: ஹீலியோதெர்மல், இதில் கதிர்வீச்சு முதலில் வெப்ப ஆற்றலாகவும் பின்னர் மின் ஆற்றலாகவும் மாற்றப்படுகிறது (முக்கியமாக மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, எனவே விவாதிக்கப்படாது); மற்றும் ஒளிமின்னழுத்தம், இதில் சூரிய கதிர்வீச்சு நேரடியாக மின் ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. சூரிய வெப்ப ஆற்றல், மின்காந்த கதிர்வீச்சைப் பிடிப்பதன் மூலம் பெறப்படுகிறது, அதைத் தொடர்ந்து வெப்பமாக, அதாவது வெப்ப ஆற்றலாக மாறுகிறது. இதன் மூலம், குடியிருப்பு, கட்டிடம் மற்றும் வணிக அமைப்புகளில் தண்ணீர் சூடாக்குகிறது.
ஒளிமின்னழுத்த ஆற்றல் மற்றும் வெப்ப ஆற்றல் ஆகிய இரண்டு முக்கிய வகை சூரிய சக்திகளுக்கு இடையே உள்ள பண்புகள் மற்றும் வேறுபாடுகளின் சுருக்கத்தை கீழே காணலாம்.
ஒளிமின்னழுத்தம்
ஒளிமின்னழுத்த ஆற்றல் என்பது மரபுக்கு மாறான முறையில், அதாவது சூரிய கதிர்வீச்சு மூலம், வெப்ப ஆற்றல் கட்டத்தின் வழியாகச் செல்லாமல் மின் ஆற்றலை உருவாக்குவதாகும்.
ஹீலியோதெர்மிக், ஒளிமின்னழுத்த சூரிய ஆற்றல் அமைப்பில் பல மாதிரிகள் சேகரிப்பான்கள் (அல்லது சோலார் பேனல்கள்) அதிக அல்லது குறைந்த ஆற்றல் திறனை வழங்குகின்றன. மிகவும் பொதுவானவை மோனோகிரிஸ்டலின், பாலிகிரிஸ்டலின் மற்றும் மெல்லிய படம்.
ஒளிமின்னழுத்த ஆற்றல் அமைப்பின் முக்கிய கூறுகள் பேனல்கள், துணை அமைப்பு, சார்ஜ் கன்ட்ரோலர்கள், இன்வெர்ட்டர்கள் மற்றும் பேட்டரிகள்.
பயன்படுத்தப்படும் கூறுகள் தேசிய அளவியல், தரம் மற்றும் தொழில்நுட்ப நிறுவனத்தால் (இன்மெட்ரோ) சான்றளிக்கப்பட்டிருப்பதை உறுதிசெய்ய நினைவில் கொள்ளுங்கள், இது 2014 ஆம் ஆண்டில் ஆணை எண். 357 ஐ செயல்படுத்தியது.
திருப்பிச் செலுத்தும் நேரம் மாறுபடும் மற்றும் சொத்து தேவைப்படும் ஆற்றலின் அளவைப் பொறுத்தது. இது இருந்தபோதிலும், வீட்டு அமைப்பின் நன்மை பயனர் எவ்வளவு சேமிக்க முடியும் என்பதோடு தொடர்புடையது: திருப்பிச் செலுத்தும் நேரத்தை அடைந்தவுடன், ஆற்றல் பில் செலுத்த வேண்டிய அவசியமில்லை.
எப்படி இது செயல்படுகிறது?
சோலார் பேனல்கள் அல்லது பேனல்கள் ஒளிமின்னழுத்த மின்கலங்களால் ஆன நுண் ஆற்றல் உற்பத்தி அமைப்புகள் ஆகும். பேனல்களின் தொகுப்பு ஒரு சோலார் தொகுதியை உருவாக்குகிறது. ஒளிமின்னழுத்த செல்கள் சிலிக்கான் போன்ற குறைக்கடத்தி பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன. ஒரு தட்டு செல் ஒளியில் வெளிப்பட்டு அதன் ஆற்றலைப் பிடிக்கும்போது, ஒளிரும் பொருளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் ஒரு பகுதி ஃபோட்டான்களை (சூரிய ஒளியில் இருக்கும் ஆற்றல் துகள்கள்) உறிஞ்சுகிறது.
இந்த குறைக்கடத்தி பொருட்களுக்கு இடையே உள்ள மின் ஆற்றல் வேறுபாட்டின் மூலம் பொருட்களின் சந்திப்பு பகுதியில் உருவாகும் மின்சார புலத்தால் இழுக்கப்படும் வரை இலவச எலக்ட்ரான்கள் குறைக்கடத்தியால் ஃப்ளக்ஸ் முறையில் கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. இலவச எலக்ட்ரான்கள் பின்னர் சூரிய மின்கலத்திலிருந்து எடுக்கப்பட்டு மின் ஆற்றலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
சூரிய வெப்ப அமைப்பு போலல்லாமல், ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பு அதன் செயல்பாட்டிற்கு அதிக சூரிய கதிர்வீச்சு தேவையில்லை. இருப்பினும், உருவாக்கப்படும் ஆற்றலின் அளவு மேகங்களின் அடர்த்தியைப் பொறுத்தது, எனவே சூரிய ஒளி பிரதிபலிப்பு நிகழ்வின் காரணமாக, முற்றிலும் திறந்த வான நாட்களை விட குறைந்த எண்ணிக்கையிலான மேகங்கள் அதிக மின்சார உற்பத்தியை ஏற்படுத்தும்.
மின் ஆற்றலாக மாற்றப்படும் செல் மேற்பரப்பில் சூரிய கதிர்வீச்சு சம்பவத்தின் விகிதத்தால் மாற்று திறன் அளவிடப்படுகிறது. தற்போது, மிகவும் திறமையான செல்கள் சுமார் 25% செயல்திறனை வழங்குகின்றன.
தற்போது, அரசாங்கம் கிராமப்புற மற்றும் தனிமைப்படுத்தப்பட்ட சமூகங்களின் எரிசக்தி தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய ஒளிமின்னழுத்த ஆற்றல் உற்பத்தி திட்டங்களை உருவாக்கி வருகிறது என்று சுற்றுச்சூழல் அமைச்சகம் தெரிவித்துள்ளது. இந்த திட்டங்கள் போன்ற பகுதிகளில் கவனம் செலுத்துகிறது:
- வீட்டு விநியோகத்திற்காக நீர் இறைத்தல்;
- நீர்ப்பாசனம் மற்றும் மீன் வளர்ப்பு;
- தெரு விளக்குகள்;
- கூட்டு பயன்பாட்டிற்கான அமைப்புகள் (பள்ளிகள், சுகாதார நிலைகள் மற்றும் சமூக மையங்களின் மின்மயமாக்கல்);
- வீட்டு பராமரிப்பு.
இரண்டு வெவ்வேறு வகையான ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகள் உள்ளன: அவை கட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன (ஆன்-கிரிட் அல்லது கட்டம் டை) அல்லது நெட்வொர்க்கில் இருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்டவை (ஆஃப்-கிரிட் அல்லது சுயதொழில் செய்பவர்). அவற்றுக்கிடையேயான முக்கிய வேறுபாடுகளில் ஒன்று கிட்டின் கலவையாகும், முதலில் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்கள் இல்லை, அதாவது, பேட்டரி மற்றும் சார்ஜ் கன்ட்ரோலரின் பயன்பாடு தேவையில்லை. அவற்றுக்கிடையேயான மற்றொரு முக்கியமான வேறுபாடு என்னவென்றால், முதலாவது வழக்கமான மின் விநியோக நெட்வொர்க்குடன் இணைக்கப்பட வேண்டும், இரண்டாவது மிகவும் தொலைதூர பகுதிகளில் நிறுவப்படலாம்.
கிரிட்-இணைக்கப்பட்ட அமைப்புகளுக்கு, சட்டம் 10,438/02, தங்கள் சொந்த வீட்டில், அவர்கள் தேவைப்படுவதை விட அதிக ஆற்றலை உற்பத்தி செய்பவர்களுக்கு, அதாவது, பணம் செலுத்துதலுடன் தொடர்புடைய பணத்தில் உடனடி சேமிப்புக்கு, ஆற்றல் வரவு வடிவில் பொருளாதார நன்மைகளை வழங்குகிறது. வசிப்பிடம் தேவைப்படுவதை விட குறைவான மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் மாதங்களுக்கான மின்சாரக் கட்டணம்.
துரதிர்ஷ்டவசமாக, பிரேசிலில் இந்த வகையான ஆற்றலுக்கு இன்னும் சில ஊக்கத்தொகைகளும் நிதியுதவிகளும் உள்ளன, அவை அணுகுவது இன்னும் கடினமாக உள்ளது மற்றும் சிறிய பொருந்தக்கூடிய தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. ஒளிமின்னழுத்த ஆற்றல் அமைப்புகளின் நுகர்வு வளர்ச்சியுடன், பொதுவான வீடுகளுக்கு மிகவும் பொருந்தக்கூடிய மற்றும் அணுகக்கூடிய சலுகைகள் வெளிப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
வெப்ப சுரண்டல்
சூரிய கதிர்வீச்சைப் பயன்படுத்த மற்றொரு வழி வெப்ப வெப்பமாக்கல் ஆகும். பொதுவாக கட்டிடங்கள், குடியிருப்புகள் மற்றும் குடியிருப்புகளின் கூரைகளில் நிறுவப்படும் சேகரிப்பாளர்களால் சூரிய ஒளியை உறிஞ்சும் செயல்முறையின் மூலம் வெப்ப வெப்பமாக்கல் செய்யப்படலாம்.
பூமியின் மேற்பரப்பில் சூரிய கதிர்வீச்சின் நிகழ்வு குறைவாக இருப்பதால், சில சதுர மீட்டர் சேகரிப்பாளர்களை நிறுவ வேண்டியது அவசியம். ஒவ்வொரு சேகரிப்பான் மாதிரியும் (திறந்த திட்டமாகவோ, மூடியதாகவோ அல்லது வெற்றிட குழாய் வடிவமாகவோ இருக்கலாம்) ஒரு சிறப்பியல்பு ஆற்றல் திறன் கொண்டது, மேலும் குறிப்பிட்ட வெப்பநிலைக்கு தண்ணீரை சூடாக்கும். எனவே, சூடான நீரின் நோக்கத்தைப் பொறுத்து எப்போதும் மிகவும் பொருத்தமான மாதிரி உள்ளது (இது குளியல், நீச்சல் குளங்கள், விண்வெளி சூடாக்குதல் போன்றவையாக இருக்கலாம்).
நேஷனல் எலெக்ட்ரிக் எனர்ஜி ஏஜென்சியின் (அனீல்) கூற்றுப்படி, மூன்று முதல் நான்கு குடியிருப்பாளர்கள் உள்ள வீட்டில் சூடான நீரின் விநியோகத்தை பூர்த்தி செய்ய, 4 m² சேகரிப்பாளர்கள் தேவை. இந்த தொழில்நுட்பத்திற்கான தேவை முக்கியமாக குடியிருப்புகள் என்றாலும், பொது கட்டிடங்கள், மருத்துவமனைகள், உணவகங்கள், ஹோட்டல்கள் மற்றும் பிற நிறுவனங்கள் போன்ற வணிகத் துறையினரிடமிருந்தும் ஆர்வம் உள்ளது.
சூரிய வெப்ப ஆற்றலுக்கான முதலீட்டின் திருப்பிச் செலுத்தும் நேரம் மாறுபடும், பொதுவாக 18 முதல் 36 மாதங்களுக்கு இடைப்பட்ட இடைவெளியில். ஒரு சோலார் ஹீட்டரின் பயனுள்ள ஆயுள் சுமார் 240 மாதங்கள் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது, இதனால் இந்த அமைப்பை மிகவும் சாதகமாகவும் சிக்கனமாகவும் ஆக்குகிறது.
எப்படி இது செயல்படுகிறது?
வெப்ப பயன்பாட்டின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை எளிதானது: பேனலின் மேற்பரப்பில் செம்பு அல்லது அலுமினியத்தால் செய்யப்பட்ட துடுப்புகள் உள்ளன, பொதுவாக சூரிய கதிர்வீச்சின் அதிக உறிஞ்சுதலுக்காக இருண்ட நிறத்தில் வரையப்பட்டிருக்கும். இதனால், இந்த துடுப்புகள் சூரிய கதிர்வீச்சைப் பிடித்து வெப்பமாக மாற்றுகின்றன. வெப்பமானது பேனல்களுக்குள் இருக்கும் திரவத்தால் (பொதுவாக நீர்) உறிஞ்சப்படுகிறது, பின்னர் அது சூடான நீர் தொட்டியை (வெப்ப நீர்த்தேக்கம் அல்லது கொதிகலன்) அடையும் வரை, காப்பிடப்பட்ட குழாய்கள் மூலம் உந்தி எடுத்துச் செல்லப்படுகிறது.
சூடான நீர் தொட்டியானது இன்சுலேடிங் பொருட்களால் ஆனது, இது தண்ணீரை குளிர்விப்பதைத் தடுக்கிறது மற்றும் சூரியன் இல்லாத காலங்களில் கூட ஒரு இனிமையான வெப்பநிலையில் அதை வழங்க அனுமதிக்கிறது.
சூரிய சக்தியின் நன்மை தீமைகள் என்ன?
சூரிய ஆற்றல் புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் வற்றாத ஆற்றலாகக் கருதப்படுகிறது. புதைபடிவ எரிபொருட்களைப் போலல்லாமல், சூரிய ஆற்றலில் இருந்து மின்சாரம் தயாரிக்கும் செயல்முறையானது சல்பர் டை ஆக்சைடு (SO2), நைட்ரஜன் ஆக்சைடுகள் (NOx) மற்றும் கார்பன் டை ஆக்சைடு (CO2) ஆகியவற்றை வெளியிடுவதில்லை - மனித ஆரோக்கியத்தில் தீங்கு விளைவிக்கும் மற்றும் புவி வெப்பமடைதலுக்கு பங்களிக்கும் அனைத்து மாசுபடுத்தும் வாயுக்கள்.
ஹைட்ராலிக்ஸ் போன்ற பிற புதுப்பிக்கத்தக்க ஆதாரங்களுடன் ஒப்பிடும்போது சூரிய சக்தியும் சாதகமானது, ஏனெனில் இதற்கு குறைவான விரிவான பகுதிகள் தேவைப்படுகின்றன. கூடுதலாக, சூரிய ஆற்றல் விரைவான, விரைவான நிறுவல் மற்றும் முற்றிலும் அமைதியான அமைப்பைக் கொண்டுள்ளது.
பிரேசிலில் சூரிய ஆற்றலை ஊக்குவிப்பது நாட்டின் ஆற்றலால் நியாயப்படுத்தப்படுகிறது, இது சூரிய கதிர்வீச்சுடன் பெரிய பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் பூமத்திய ரேகைக்கு அருகில் உள்ளது. படி பசுமை கட்டிட கவுன்சில் (ஜிபிசி பிரேசில்), சூரிய ஆற்றலை நிறுவுவதன் மற்றொரு நன்மை ரியல் எஸ்டேட் மதிப்பீடு (நிலையான பண்புகள் 30% வரை மதிப்புள்ளது).
ஒளிமின்னழுத்த ஆற்றலின் விஷயத்தில், மிகவும் அடிக்கடி குறிப்பிடப்பட்ட குறைபாடு அதன் செயல்படுத்தல் ஆகும், இது இன்னும் ஒப்பீட்டளவில் விலை உயர்ந்தது. செலவுக்கு கூடுதலாக, செயல்முறையின் குறைந்த செயல்திறன் உள்ளது, இது 15% முதல் 25% வரை மாறுபடும். இருப்பினும், ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பின் உற்பத்திச் சங்கிலியில் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய மற்றொரு மிக முக்கியமான விஷயம், ஒளிமின்னழுத்த செல்கள், சிலிக்கான் தயாரிப்பில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மூலப்பொருளால் ஏற்படும் சமூக மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பு ஆகும்.
சிலிக்கான் சுரங்கம், மற்ற சுரங்க செயல்பாடுகளைப் போலவே, பிரித்தெடுக்கும் பகுதியின் மண் மற்றும் நிலத்தடி நீரில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. கூடுதலாக, வேலை விபத்துக்கள் மற்றும் நோய்களின் வளர்ச்சியைத் தவிர்ப்பதற்காக, தொழிலாளர்களுக்கு நல்ல வேலை நிலைமைகளை வழங்குவது அவசியம். புற்றுநோய்க்கான சர்வதேச ஆராய்ச்சி நிறுவனம் (IARC) படிக சிலிக்கா புற்றுநோயை உண்டாக்கும் மற்றும் நீண்டகாலமாக உள்ளிழுக்கும் போது நுரையீரல் புற்றுநோயை ஏற்படுத்தும் என்று சுட்டிக்காட்டுகிறது.
அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப அமைச்சகத்தின் அறிக்கை ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புடன் தொடர்புடைய மற்ற இரண்டு முக்கிய புள்ளிகளை சுட்டிக்காட்டுகிறது: பேனல்களை அகற்றுவது, அவை சாத்தியமான நச்சுத்தன்மையை வழங்குவதால், சரியாக அகற்றப்பட வேண்டும்; மற்றும் ஒளிமின்னழுத்த பேனல்களின் மறுசுழற்சி இதுவரை திருப்திகரமான நிலையை எட்டவில்லை.
மற்றொரு முக்கியமான விஷயம் என்னவென்றால், பிரேசில் உலோக சிலிக்கானின் பெரிய உற்பத்தியாளராக இருந்தாலும், சூரிய மட்டத்தில் சிலிக்கானை சுத்திகரிக்கும் தொழில்நுட்பம் இன்னும் வளர்ச்சி கட்டத்தில் உள்ளது. எனவே, புதுப்பிக்கத்தக்கதாக இருந்தாலும், வாயுக்களை வெளியிடாமல் இருந்தாலும், சூரிய ஆற்றல் இன்னும் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார தடைகளை எதிர்கொள்கிறது. நம்பிக்கைக்குரியதாக இருந்தபோதிலும், பொது மற்றும் தனியார் துறைகளுக்கு இடையேயான ஒத்துழைப்புடன் மட்டுமே விலை குறைப்பு மற்றும் முழு உற்பத்தி செயல்முறையையும் உள்ளடக்கிய தொழில்நுட்பங்களை மேம்படுத்துவதற்கான ஆராய்ச்சியில் முதலீடு செய்வதன் மூலம் சூரிய ஆற்றல் பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமானதாக மாறும்.
