अब तक आप यही जानते थे कि सौर ऊर्जा को बिजली में बदलने के लिए सोलर पैनल का इस्तेमाल किया जाता है। लेकिन हीटिंग के लिए दूसरे उपकरणों के साथ सोलर एनर्जी का इस्तेमाल भी संभव है। क्या आप यह जानते हैं? आप सोलर सेल के बिना सोलर एनर्जी का इस्तेमाल कैसे कर सकते हैं? यह आपको एक्टिव सोलर हीटिंग बनाम पैसिव सोलर हीटिंग में पता चलेगा। साथ ही, एक्टिव सोलर एनर्जी सोलर एनर्जी से किस तरह अलग है? आप यह भी सोच रहे होंगे कि एक्टिव सोलर एनर्जी कैसे काम करती है?
सक्रिय सौर ऊर्जा प्रणाली क्या है?
सक्रिय सौर ऊर्जा शब्द का अर्थ थर्मल हीटिंग सिस्टम है। सौर ऊर्जा सभी जीवित प्राणियों के लिए गर्मी और प्रकाश का स्रोत होने के साथ-साथ एक महत्वपूर्ण नवीकरणीय ऊर्जा संसाधन है। सक्रिय सौर ऊर्जा प्रणाली शब्द का अर्थ उपयोग की जाने वाली प्रणाली के प्रकार से है। इलेक्ट्रॉनिक्स, मूविंग पार्ट्स और इलेक्ट्रॉनिक कंट्रोल का उपयोग करने वाले सौर थर्मल इंस्टॉलेशन प्लांट को सक्रिय सौर ऊर्जा प्रणालियों का एक हिस्सा माना जाता है। इसका उपयोग हीटिंग के साथ-साथ घरों और समुदायों के लिए बिजली उत्पादन के लिए भी किया जाता है। इसके साथ, आपने सीखा कि सक्रिय सौर ऊर्जा प्रणाली क्या है।
सक्रिय सौर ऊर्जा कैसे काम करती है?
फोटोवोल्टिक सेल सक्रिय सौर ऊर्जा के कामकाज का आधार हैं। वे सूर्य से प्राप्त सौर ऊर्जा को फोटॉन के रूप में इकट्ठा करने का कार्य करते हैं। हालाँकि, सक्रिय सौर ऊर्जा के काम करने के लिए दो बुनियादी डिज़ाइन हैं: थर्मल सिस्टम और फोटोवोल्टिक सिस्टम।
1. थर्मल सिस्टम का कार्य
यह प्रणाली सूर्य के प्रकाश को एकत्रित करके उसे केंद्रित करती है, जिससे उच्च तापमान वाली ऊष्मा उत्पन्न होती है और बिजली पैदा होती है। एक थर्मल सिस्टम के दो घटक रिसीवर और दर्पण के रूप में रिफ्लेक्टर होते हैं, जो उन पर पड़ने वाले सूर्य के प्रकाश को ग्रहण और केंद्रित करते हैं। दिन के समय, सौर ऊर्जा भंडारण प्रणाली सौर ऊर्जा एकत्रित करती है और सूर्यास्त के बाद उसका उपयोग करती है।
ऊष्मा हस्तांतरण तरल को गर्म किया जाता है और रिसीवर कंटेनरों में प्रसारित किया जाता है, जिससे भाप बनती है। भाप से प्राप्त यांत्रिक ऊर्जा टर्बाइनों के भीतर काम करती है और बिजली पैदा करने के लिए जनरेटर को शक्ति प्रदान करती है।
2. फोटोवोल्टिक प्रणाली का कार्य
सिलिकॉन से बने सौर पैनल सौर ऊर्जा को अवशोषित करके विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करते हैं । सौर पैनलों में अन्य पदार्थों की परतें होती हैं, जिससे प्रत्येक ऊपरी और निचली सतह पर धनात्मक या ऋणात्मक आवेश होता है। ऊपरी परत में फास्फोरस का उपयोग इसे ऋणात्मक आवेशित बनाता है, जबकि निचली परत में बोरॉन का उपयोग इसे धनात्मक आवेशित बनाता है। स्वतंत्र रूप से गतिमान इलेक्ट्रॉनों द्वारा उत्पन्न ऊर्जा, तारों पर लगी धातु की चालक प्लेटों द्वारा स्थानांतरित होती है। सौर सेल से तारों में प्रवाहित होने वाली यह ऊर्जा विद्युत में परिवर्तित हो जाती है और इस प्रकार, इसका उपयोग तापन और अन्य कार्यों के लिए किया जाता है। इसके बाद, आइए देखें कि सक्रिय सौर पैनलों के तीन प्रकार क्या हैं।
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तीन सक्रिय सौर प्रकार क्या हैं?
उनके अनुप्रयोगों के आधार पर, तीन सक्रिय सौर प्रकार क्या हैं: नीचे उल्लिखित हैं।
1. सक्रिय सौर पूल हीटिंग
इस प्रणाली के माध्यम से स्विमिंग पूल के पानी को सौर ऊर्जा से गर्म किया जाता है । इस प्रक्रिया के दौरान, पूल का पानी सौर संग्राहकों से होकर गुजरता है और गर्म होता है। पानी के इष्टतम तापमान पर पहुँचने के बाद, उसे पाइप के माध्यम से वापस पूल में भेज दिया जाता है। इस प्रक्रिया में भंडारण टैंक की आवश्यकता नहीं होती है।
2. सक्रिय सौर अंतरिक्ष हीटिंग
पंप, ब्लोअर, पंखे और डक्ट जैसे यांत्रिक उपकरणों का उपयोग घर के अंदर के स्थान या हवा में ऊष्मा को एकत्रित करने, संग्रहित करने और वितरित करने के लिए किया जाता है। सक्रिय सौर ऊर्जा से ऊष्मा उत्पन्न करने की विधि वायु-आधारित या तरल-आधारित हो सकती है। सक्रिय सौर ऊर्जा कैसे काम करती है, यह जानने के बाद इसके अन्य पहलुओं के बारे में जानना भी रोचक है।
- वायु-आधारित प्रणालियाँ गर्मी को रोकने के लिए रॉक बिन या थर्मल मास का उपयोग करें। वितरित करने के लिए, वही ब्लोअर और नलिकाएँ उपयोग की जाती हैं।
- द्रव-आधारित प्रणालियाँ केंद्रीय फ़ोर्स्ड एयर, रेडिएंट स्लैब, हॉट-वॉटर बेसबोर्ड या पंप का उपयोग करें। बड़े स्टोरेज टैंक का उपयोग गर्मी को संग्रहीत करने और वितरित करने के लिए किया जाता है। यह रेडिएंट हीटिंग सिस्टम, अवशोषण हीटिंग पंप और हॉट वॉटर रेडिएटर वाले बॉयलर के लिए उपयुक्त है।
3. सक्रिय सौर जल तापन
यह घरेलू उपयोगों के लिए उपयुक्त है, जिनमें पंपों द्वारा पानी या ऊष्मा-स्थानांतरण द्रव को पूरे सिस्टम में प्रसारित किया जाता है। सक्रिय सौर जल तापन प्रणालियाँ अप्रत्यक्ष और प्रत्यक्ष दो प्रकार की होती हैं।
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सक्रिय सौर प्रणाली के घटक क्या हैं? सक्रिय सौर तापन प्रणाली का कार्य क्या है?
सक्रिय सौर प्रणाली या सक्रिय सौर तापन प्रणाली के मुख्य घटक इस प्रकार हैं:
- कलेक्टर नियंत्रण
- ताप भंडारण नियंत्रण
- वितरण नियंत्रण
अब, सक्रिय सौर ताप प्रणाली के काम में सौर विकिरण को पकड़ने और इसे थर्मल ऊर्जा में बदलने के लिए उपर्युक्त उपकरणों का उपयोग शामिल है। यह अपने काम को पूरा करने के लिए फ्लैट-प्लेट कलेक्टर और रेडिएंट पैनल का भी उपयोग करता है।
1. फ्लैट-प्लेट कलेक्टर: यह एक प्रकार का सौर तापीय कलेक्टर है जिसका उपयोग सूर्य से ऊष्मा एकत्रित करने और संग्रहित करने के लिए किया जाता है। इसमें एक गहरे रंग की अवशोषक प्लेट को एक इन्सुलेटेड बॉक्स में रखा जाता है। प्लेट द्वारा अवशोषित सूर्य की रोशनी उसमें से गुजरने वाले द्रव को गर्म करती है।
2. रेडिएंट पैनल: ये भी एक प्रकार के थर्मल कलेक्टर होते हैं जो सूर्य की रोशनी को अवशोषित करके उसे गर्मी में परिवर्तित करते हैं । यह गर्मी विकिरण के माध्यम से वातावरण में स्थानांतरित होती है । इनका उपयोग कमरे के फर्श या दीवारों को गर्म करने के लिए किया जाता है और ये तीन प्रकार के होते हैं: सीलिंग पैनल, फ्लोर पैनल और वॉल पैनल।
3. नियंत्रण: सिस्टम को संचालित करने के लिए स्विच, मोटर और सेंसर का उपयोग किया जाता है। नियंत्रण अत्यधिक उच्च या हिमांक तापमान से बचने में सहायक होते हैं। सिस्टम के विभिन्न भागों में तापमान की निगरानी के लिए अन्य नियंत्रणों का उपयोग किया जाता है जो इसके परिचालन स्तरों को निर्धारित करते हैं। माइक्रोप्रोसेसर युक्त परिष्कृत सिस्टम का उपयोग ऊष्मा स्थानांतरण को नियंत्रित और अनुकूलित करने के साथ-साथ भंडारण टैंकों और घर के विभिन्न भागों तक ऊष्मा पहुंचाने के लिए किया जाता है। सक्रिय सौर ऊर्जा कैसे काम करती है, यह सीखने के बाद इसके घटकों के बारे में जानना उपयोगी होता है।
- विभेदक थर्मोस्टेट: इसे नियंत्रण प्रणाली का हृदय माना जाता है, और यह तापमान अंतर को मापता है स्टोरेज यूनिट और कलेक्टर के बीच। अगर कलेक्टर स्टोरेज यूनिट से ज़्यादा गर्म हो जाता है (10° से 20° फ़ारेनहाइट के बीच का अंतर), तो थर्मोस्टेट पंखा या पंप चालू कर देता है। कलेक्टर के ज़रिए यह हवा या पानी घर या स्टोरेज माध्यम को गर्म कर देगा।
सक्रिय सौर ऊर्जा का उपयोग क्यों करें?
सक्रिय सौर ऊर्जा का उपयोग करना एक अच्छा विकल्प है क्योंकि यह एक बार का निवेश है जिससे जीवन भर लाभ मिलता है। जी हां, सिस्टम लगाने में लगाया गया पैसा 5 साल या उससे भी कम समय में बिजली बिलों में बचत के रूप में वापस मिल जाएगा। इंस्टॉलेशन की लागत अलग-अलग हो सकती है, लेकिन अनुकूल परिस्थितियों में इसकी कुल जीवन अवधि लगभग 20 साल या उससे अधिक होती है।
इसके अलावा, सक्रिय सौर ऊर्जा का उपयोग करने का एक और कारण यह है कि यह कार्बन फुटप्रिंट को कम करता है, और आप वायु प्रदूषण और ग्रीनहाउस गैसों के उत्सर्जन को कम करने में अपनी भूमिका निभाते हैं। इससे यह स्पष्ट हो जाना चाहिए कि सक्रिय सौर ऊर्जा का उपयोग क्यों किया जाता है।
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सक्रिय सौर तापन बनाम निष्क्रिय सौर तापन क्या है?
चीजों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, यहां सक्रिय सौर तापन बनाम निष्क्रिय सौर तापन के फायदे और नुकसान की एक सूची दी गई है।
1. सक्रिय सौर तापन
क) पेशेवरों
- बिजली बिल कम हो गए जिससे हीटिंग के लिए कम बिजली की खपत होगी।
- रूपांतरण दर के मामले में, एक सक्रिय हीटिंग सिस्टम है अधिक प्रभावशाली.
- यह हो सकता है आसानी से स्थापित किसी भी स्थान पर.
- यह एक पर्यावरण के अनुकूल हीटिंग विकल्प जिसके माध्यम से कार्बन फुटप्रिंट कम हो जाता है।
- के लिए उत्पन्न बिजली तापन प्रयोजन इसे घरेलू उपकरणों को चलाने के लिए बिजली में भी परिवर्तित किया जा सकता है।
ख) विपक्ष
- स्थापना है महंगा क्योंकि सौर पैनल, हीट एक्सचेंजर्स और वितरक जैसे बहुत सारे उपकरण स्थापित करने की आवश्यकता होती है।
- इसके अतिरिक्त, नियमित रखरखाव की आवश्यकता होती है प्रभार.
- A बहुत जगह की आवश्यकता है कई उपकरणों को स्थापित करने के लिए.
- अन्य शक्ति का स्रोत पंखों और पंपों को चलाने के लिए इसकी आवश्यकता होती है।
- उत्पन्न बिजली की मात्रा है अप्रत्याशित और सौर पैनल की खराबी के कारण इसमें बाधा उत्पन्न हो सकती है।
2. निष्क्रिय सौर तापन
क) पेशेवरों
- भवन रखरखाव को छोड़कर, कोई अतिरिक्त रखरखाव नहीं आवश्यक है।
- यह मदद करता है उपयोगिता बिल कम करें और यह खर्च बचाने का एक और तरीका है कि सक्रिय सौर ऊर्जा कैसे काम करती है।
- किसी अतिरिक्त संग्राहक की आवश्यकता नहीं होती, क्योंकि फर्श और दीवारें ताप संग्राहक के रूप में कार्य करती हैं।
- किसी अतिरिक्त ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता नहीं है
- कार्बन फुटप्रिंट को कम करता है और पर्यावरण के अनुकूल है
ख) विपक्ष
- A साफ रास्ता घर में सूर्य के प्रकाश के प्रवेश के लिए इसकी आवश्यकता होती है।
- सूर्य के प्रकाश के मार्ग में कोई आपत्ति इसकी कार्यकुशलता कम हो जाती है.
- हीटिंग उपकरणों से प्राप्त बिल पूरी तरह से समाप्त नहीं हुआ लेकिन कुछ हद तक ही कम हुआ।
- अवशोषित ऊष्मा केवल एक ही उद्देश्य पूरा करती है, हीटिंग और बिजली में परिवर्तित नहीं किया जा सकता.
- यह उतना प्रभावी नहीं है सक्रिय सौर तापन प्रणाली के रूप में।
संक्षेप में, यहां दोनों हीटिंग प्रणालियों के बीच तुलना की एक तालिका दी गई है।
| पैरामीटर्स | सक्रिय हीटिंग सिस्टम | निष्क्रिय तापन प्रणाली |
| सौर ऊर्जा का संग्रह | अलग कंटेनरों में | घर के अंदर उच्च तापीय द्रव्यमान वाले तत्वों और वस्तुओं के भीतर |
| लागत | महंगा | कम महंगा |
| घर | किसी भी प्रकार के घर में उपयोग किया जाता है | उचित रूप से नियोजित घर संरचना आवश्यक है |
| स्थान | कहीं भी आसानी से स्थापित किया जा सकता है | पर्याप्त धूप वाले स्थान अनिवार्य हैं |
| यांत्रिक उपकरण | ऊष्मा को एकत्रित करने और वितरित करने के लिए आवश्यक | आवश्यक नहीं |
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क्या सक्रिय या निष्क्रिय सौर बेहतर है?
सक्रिय और निष्क्रिय सौर ऊर्जा दोनों के अपने फायदे और नुकसान हैं। हालाँकि, सक्रिय या निष्क्रिय सौर ऊर्जा में से कौन बेहतर है, इस पर विचार करते समय आपको कुछ बिंदुओं पर विचार करने की आवश्यकता है।
- पावर स्रोतसक्रिय सौर ऊर्जा को सूर्य के अलावा किसी अन्य ऊर्जा स्रोत की आवश्यकता नहीं होती है और निष्क्रिय सौर ऊर्जा मौसम पर अधिक निर्भर करती है।
- डिवाइससक्रिय सौर प्रणाली सौर पैनलों का उपयोग करती है जिनका रखरखाव आसान होता है, और आत्म-निर्भर और निष्क्रिय सौर प्रणाली ऊष्मागतिकी का उपयोग करती है।
- लागतसक्रिय सौर प्रणालियां महंगी होती हैं क्योंकि उनमें सौर पैनल प्रणालियों की स्थापना शामिल होती है और निष्क्रिय सौर ऊर्जा सस्ती होती है।
इसलिए, यदि आप कम खर्चीली चीजें पसंद करते हैं, तो आप निष्क्रिय सौर ऊर्जा पर विचार कर सकते हैं, लेकिन व्यक्तिगत रूप से कहें तो सक्रिय सौर ऊर्जा बेहतर है। इसका कारण यह है कि इस सक्रिय प्रणाली के माध्यम से उत्पन्न गर्मी और ऊर्जा का उपयोग अन्य उद्देश्यों के लिए भी किया जा सकता है जैसे कि अन्य घरेलू उपकरण चलाना। इसके साथ ही, आपको समझ में आ गया होगा कि सक्रिय या निष्क्रिय सौर ऊर्जा बेहतर है।
इसलिए, यह जानना दिलचस्प था कि सक्रिय सौर ऊर्जा कैसे काम करती है और यह कार्बन फुटप्रिंट को कम करने में कैसे मदद करती है। हालाँकि, सक्रिय सौर तापन बनाम निष्क्रिय सौर तापन में एक बात स्पष्ट हो गई। यदि आप दक्षता को महत्व देते हैं, तो एक सक्रिय सौर तापन प्रणाली सबसे अच्छी है; अन्यथा, आपके पास दूसरा विकल्प भी है। वैसे, क्या आप सौर तापन प्रणाली का उपयोग करते हैं? हम इस पर आपकी समीक्षाएँ सुनना पसंद करेंगे और आप उनमें से कौन सा पसंद करते हैं।
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