ஒரு கூட்டு IIT திட்டம், வெப்பம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு சூரிய வெப்ப அமைப்புகளின் கணிசமான அளவு அதிகமான திறனைப் பயன்படுத்துகிறது.
சூரிய வெப்ப தொழில்நுட்பம் சூரியனின் வெப்பத்தை நேரடியாகப் பிடிக்கிறது. இது மிகவும் திறமையானதாக இருந்தாலும், காலப்போக்கில் சூரிய மின்கலங்கள் (ஃபோட்டோவோல்டாயிக்ஸ் அல்லது பிவி) மலிவானதாகிவிட்டதால் இது குறைவாகவே பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது.
இப்போது, நிபுணர்கள் சூரிய வெப்ப அமைப்புகளை மீண்டும் கொண்டு வர முயற்சிக்கின்றனர். தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் ஆற்றலில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு மின்சாரத்திற்காக அல்ல, வெப்பத்திற்காக என்று ஐஐடி-மெட்ராஸைச் சேர்ந்த பேராசிரியர் ஸ்ரீனிவாஸ் ரெட்டி விளக்குகிறார். தோல், ஜவுளி மற்றும் காகிதம் போன்ற தொழில்களுக்கு அதிக அளவு வெப்பம் தேவைப்படுகிறது.
சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் சூரிய ஒளியை நேரடியாக வெப்பமாக மாற்றுகின்றன. ஒப்பிடுகையில், PV (Photovoltaic) அமைப்புகள் முதலில் சூரிய ஒளியை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன, இது பின்னர் வெப்பத்தை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது. சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் 80%-க்கும் அதிகமான செயல்திறனை அடைய முடியும், அதே நேரத்தில் PV அமைப்புகள் வெப்பம் தொடர்பான பயன்பாடுகளுக்கு சுமார் 22% செயல்திறனை மட்டுமே வழங்குகின்றன.
ஐஐடி திட்டம் லே-லடாக்கில் அமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது ஒரு மருத்துவமனை, ஒரு பள்ளி மற்றும் ஒரு புத்த மடாலயத்தில் உள்ள ஒரு முதியோர் இல்லத்திற்கு வெப்பத்தை வழங்கும் 300 கிலோவாட் சூரிய வெப்ப அமைப்பை உள்ளடக்கியது.
அடுக்கு வடிவமைப்பு
பேராசிரியர் ரெட்டி "கேஸ்கேட்" வடிவமைப்பு என்று அழைப்பதால் இந்த திட்டம் சிறப்பு வாய்ந்தது. அதாவது, இந்த அமைப்பு கைப்பற்றப்பட்ட சூரிய சக்தியை படிப்படியாகப் பயன்படுத்துகிறது. அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில் தொடங்கி பின்னர் குறைந்த வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு நகர்கிறது.
பகலில் பரவளைய டிஷ் சேகரிப்பான்களைப் பயன்படுத்தி சூரிய ஆற்றல் சேகரிக்கப்படுகிறது. இவை சூரிய ஒளியை ஒரு ரிசீவரில் செலுத்துகின்றன, அங்கு ஒரு செயற்கை எண்ணெய் 300°C வரை சூடாக்கப்படுகிறது. இந்த சூடான எண்ணெய் வெப்பத்தை தேவைப்படும் இடத்திற்கு கொண்டு செல்கிறது.
முதல் பயன்பாடு சமைப்பதாகும், இதற்கு ஒரு நாளைக்கு மூன்று வேளை உணவுக்கு அதிகபட்ச வெப்பநிலை சுமார் 250°C - தேவைப்படுகிறது. சூடான எண்ணெய், சேகரிப்பான்களிடமிருந்து நேரடியாகவோ அல்லது சேமிப்பிலிருந்தோ, கொதிக்க வைப்பது, வறுக்கப்படுவது மற்றும் பிற சமையல் பணிகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
சமைத்த பிறகு, மீதமுள்ள வெப்பம் (100–120°C -ல்) ஒரு விவசாய உலர்த்திக்கு அனுப்பப்படுகிறது. இது பாதாம் மற்றும் ஆப்பிள் போன்ற பழங்களை உலர்த்த பயன்படுகிறது, குறிப்பாக இரண்டு மாத அறுவடை காலத்தில்.
மீதமுள்ள குறைந்த வெப்பநிலை வெப்பம் (50°C க்கு கீழே) இடத்தை சூடாக்குவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. லே-லடாக்கில் வெளியே -20°C ஆக இருந்தாலும், உட்புற வெப்பநிலையை 25°C-ல் 55% ஈரப்பதத்துடன் வைத்திருப்பதே இதன் குறிக்கோள். இந்த வெப்பமாக்கல் இரவும் பகலும் இயங்கும்.
பேராசிரியர் ரெட்டி கூறுகையில், அமைப்பு மற்றும் செயல்முறை வடிவமைப்பு, அடுக்கு கொள்கையின் மூலம், ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை உயர்த்துவதை உறுதி செய்கிறது. இது பொருள் மற்றும் வடிவமைப்பு தேர்வுகள் மூலம் செலவு-போட்டித்தன்மையையும், ஒருங்கிணைந்த சேமிப்பகத்தால் நம்பகத்தன்மையையும் நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது, இது சூரிய ஒளி இல்லாதபோதும் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டை உறுதி செய்கிறது. முன்மாதிரி ஐஐடி-டெல்லியில் வெற்றிகரமாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் அடுத்த கோடையில் லே-வில் இது பயன்படுத்தப்படும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
இணை செயல்பாடு
சூரியன் பிரகாசிக்கும்போது, இந்த அமைப்பு இணையான முறையில் செயல்படுகிறது. சூடான எண்ணெயின் ஒரு பகுதி நேரடியாக வெப்பம் தேவைப்படும் இடங்களுக்கு உடனடியாகச் செல்கிறது.
பகலில் சேகரிக்கப்படும் கூடுதல் ஆற்றல், சூரிய உப்புகள் (சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம் கலவை) போன்ற கட்ட-மாற்றப் பொருட்கள் (PCMகள்) எனப்படும் சிறப்புப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி சேமிக்கப்படுகிறது. சூரிய ஒளி எப்போதும் கிடைக்காததால் இந்த சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் முக்கியமானது. சேமிக்கப்பட்ட வெப்பத்தை பின்னர் பயன்படுத்தலாம், எடுத்துக்காட்டாக, நேரடி சூரிய ஒளி இல்லாதபோது காலை உணவு அல்லது இரவு உணவை சமைக்க.
சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் பெரிய திட்டங்களுக்கு சிறந்தவை, ஏனெனில் அவை மிகவும் திறமையானவை என்று பேராசிரியர் ரெட்டி கூறுகிறார். மறுபுறம், சூரிய பேனல்கள் (PV அமைப்புகள்) அவற்றின் குறைந்த செயல்திறன் காரணமாக சிறிய திட்டங்களுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை.
சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது
சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் சுற்றுச்சூழலுக்கு சிறந்தவை. ஏனெனில் அவற்றின் பாகங்கள், எஃகு குழாய்கள் மற்றும் கண்ணாடி போன்றவற்றை எளிதாக மறுசுழற்சி செய்யலாம். இதற்கு நேர்மாறாக, சூரிய PV பேனல்களை மறுசுழற்சி செய்வது மிகவும் கடினமாகி வருகிறது.
சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் பெரிய அளவில் ஆற்றலைச் சேமிப்பதற்கும் சிறந்தவை. சூரிய PVயின் முக்கிய பிரச்சனைகளில் ஒன்று, அவை உற்பத்தி செய்யும் ஆற்றலை அதிக அளவில் சேமிப்பது கடினம்.
சூரிய ஆற்றல் ஒரு நாளைக்கு 8 முதல் 10 மணி நேரம் மட்டுமே கிடைக்கும். ஆனால் தொழில்களுக்கு எப்போதும் மின்சாரம் தேவைப்படுவதால், ஆற்றலைச் சேமிக்க நமக்கு ஒரு வழி தேவை. மின்சார பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக, வெப்ப பேட்டரிகள் ஆற்றலை வெப்பமாக சேமிக்க முடியும். இவை வெப்பக் கொள்கலன்களைப் போல வேலை செய்கின்றன. PCM-களைப் பயன்படுத்துவது போன்ற புதிய தொழில்நுட்பங்கள், தேவைப்படும்போது நிலையான வெப்பநிலையில் வெப்பத்தை வெளியிடுவதன் மூலம் உதவுகின்றன.