થર્મોડાયનેમિક સૌર સહાયક હીટ પંપ

સામાન્ય રીતે, જ્યારે તમે સૌર પેનલ્સ વિશે વિચારો છો, ત્યારે તમે સૌર ફોટોવોલ્ટેઇક્સ (PV) ને ચિત્રિત કરો છો: પેનલ્સ કે જે તમારી છત પર અથવા ખુલ્લી જગ્યામાં સ્થાપિત થાય છે અને સૂર્યપ્રકાશને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. જો કે, સૌર પેનલ્સ થર્મલ પણ હોઈ શકે છે, એટલે કે તેઓ વીજળીના વિરોધમાં સૂર્યપ્રકાશને ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરે છે. થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સ એક પ્રકારની થર્મલ સોલાર પેનલ છે-જેને કલેક્ટર પણ કહેવાય છે-જે પરંપરાગત થર્મલ પેનલ્સથી નાટ્યાત્મક રીતે અલગ પડે છે; સીધા સૂર્યપ્રકાશની જરૂરિયાતને બદલે, થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સ હવાની ગરમીમાંથી પણ શક્તિ ઉત્પન્ન કરી શકે છે.

મુખ્ય ઉપાયો

થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સ ડાયરેક્ટ એક્સ્પાન્શન સોલાર-આસિસ્ટેડ હીટ પંપ (SAHPs) માં કલેક્ટર અને બાષ્પીભવક તરીકે સેવા આપી શકે છે.

તેઓ સૂર્યપ્રકાશ અને આસપાસની હવા બંનેમાંથી ગરમીને શોષી લે છે, અને સામાન્ય રીતે તેમને સીધા સૂર્યપ્રકાશની જરૂર હોતી નથી, જો કે તેઓ ઠંડા વાતાવરણમાં સારું પ્રદર્શન કરી શકતા નથી.

ઠંડા વાતાવરણમાં થર્મોડાયનેમિક સોલર પેનલ્સ કેટલી સારી રીતે કામ કરે છે તેનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે વધુ પરીક્ષણ જરૂરી છે

જ્યારે થર્મોડાયનેમિક સોલર પેનલ્સ યુરોપમાં સૌથી વધુ લોકપ્રિય છે, ત્યારે કેટલીક યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં માર્કેટમાં આવવાનું શરૂ કરી રહી છે.

સૌર-આસિસ્ટેડ હીટ પંપ કેવી રીતે કામ કરે છે?

SAHPs ગરમી ઉત્પન્ન કરવા માટે સૂર્ય અને હીટ પંપમાંથી થર્મલ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે તમે આ સિસ્ટમોને ઘણી અલગ અલગ રીતે ગોઠવી શકો છો, ત્યારે તેમાં હંમેશા પાંચ મુખ્ય ઘટકોનો સમાવેશ થાય છે: કલેક્ટર, બાષ્પીભવન કરનાર, કોમ્પ્રેસર, થર્મલ વિસ્તરણ વાલ્વ અને સ્ટોરેજ હીટ એક્સચેન્જિંગ ટાંકી.

થર્મોડાયનેમિક સોલર પેનલ્સ શું છે? તેઓ કેવી રીતે કામ કરે છે?

થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સ કેટલાક સીધા વિસ્તરણ સોલાર-આસિસ્ટેડ હીટ પંપ (SAHP) ના ઘટકો છે, જ્યાં તેઓ કલેક્ટર તરીકે સેવા આપે છે, ઠંડા રેફ્રિજન્ટને ગરમ કરે છે. સીધા વિસ્તરણ SAHPs માં, તેઓ બાષ્પીભવક તરીકે પણ કામ કરે છે: જેમ કે રેફ્રિજન્ટ થર્મોડાયનેમિક સોલર પેનલ દ્વારા સીધું ફરે છે અને ગરમીને શોષી લે છે, તે બાષ્પીભવન થાય છે, પ્રવાહીમાંથી ગેસમાં ફેરવાય છે. ગેસ પછી કોમ્પ્રેસરમાંથી પસાર થાય છે જ્યાં તેનું દબાણ હોય છે, અને અંતે સ્ટોરેજ હીટ એક્સચેન્જિંગ ટાંકીમાં જાય છે, જ્યાં તે તમારા પાણીને ગરમ કરે છે.

ફોટોવોલ્ટેઇક્સ અથવા પરંપરાગત થર્મલ સોલાર પેનલ્સથી વિપરીત, થર્મોડાયનેમિક સોલર પેનલ્સને સંપૂર્ણ સૂર્યપ્રકાશમાં મૂકવાની જરૂર નથી. તેઓ સીધા સૂર્યપ્રકાશમાંથી ગરમીને શોષી લે છે, પરંતુ આસપાસની હવામાંથી ગરમી પણ ખેંચી શકે છે. આમ, જ્યારે થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સને ટેકનિકલી સોલર પેનલ ગણવામાં આવે છે, તે અમુક રીતે એર સોર્સ હીટ પંપ જેવી જ હોય ​​છે. થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સને છત અથવા દિવાલો પર, સંપૂર્ણ સૂર્યમાં અથવા સંપૂર્ણ છાયામાં માઉન્ટ કરી શકાય છે - અહીં ચેતવણી એ છે કે જો તમે ઠંડા વાતાવરણમાં રહો છો, તો તેઓ કદાચ સંપૂર્ણ સૂર્યપ્રકાશમાં સૌથી વધુ કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરશે કારણ કે આસપાસની હવાનું તાપમાન ગરમ ન હોઈ શકે. તમારી હીટિંગ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે પૂરતી.

સૌર ગરમ પાણી વિશે શું?

સોલાર હોટ વોટર સિસ્ટમ્સ પરંપરાગત કલેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરે છે, જે કાં તો થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સ જેવા રેફ્રિજન્ટને અથવા સીધા પાણીને ગરમ કરી શકે છે. આ સંગ્રાહકોને સંપૂર્ણ સૂર્યપ્રકાશની જરૂર હોય છે, અને રેફ્રિજન્ટ અથવા પાણી સિસ્ટમમાં ગુરુત્વાકર્ષણ દ્વારા નિષ્ક્રિય રીતે અથવા નિયંત્રક પંપ દ્વારા સક્રિય રીતે આગળ વધી શકે છે. SAHPs વધુ કાર્યક્ષમ છે કારણ કે તેમાં કોમ્પ્રેસરનો સમાવેશ થાય છે, જે ગેસિયસ રેફ્રિજન્ટમાં ગરમીને દબાણ અને કેન્દ્રિત કરે છે, અને કારણ કે તેમાં થર્મલ એક્સચેન્જ વાલ્વનો સમાવેશ થાય છે, જે રેફ્રિજન્ટ બાષ્પીભવકમાંથી જે દરે વહે છે તેનું નિયમન કરે છે-જે થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ હોઈ શકે છે. -ઉર્જા ઉત્પાદન વધારવા માટે.

થર્મોડાયનેમિક સોલર પેનલ્સ કેટલી સારી રીતે કામ કરે છે?

સૌર ગરમ પાણીની પ્રણાલીઓથી વિપરીત, થર્મોડાયનેમિક સૌર પેનલ્સ હજુ પણ વિકાસશીલ તકનીક છે અને તે સારી રીતે ચકાસાયેલ નથી. 2014 માં, એક સ્વતંત્ર પ્રયોગશાળા, Narec ડિસ્ટ્રિબ્યુટેડ એનર્જી, એ થર્મોડાયનેમિક સોલાર પેનલ્સની કાર્યક્ષમતા નક્કી કરવા માટે બ્લિથ, યુનાઇટેડ કિંગડમમાં પરીક્ષણો હાથ ધર્યા. બ્લિથ ભારે વરસાદ સાથે એકદમ સમશીતોષ્ણ આબોહવા ધરાવે છે અને પરીક્ષણો જાન્યુઆરીથી જુલાઈ દરમિયાન ચલાવવામાં આવ્યા હતા.

પરિણામો દર્શાવે છે કે થર્મોડાયનેમિક SAHP સિસ્ટમનું પ્રદર્શન ગુણાંક, અથવા COP, 2.2 હતું (જ્યારે તમે હીટ એક્સચેન્જિંગ ટાંકીમાંથી ગુમાવેલી ગરમી માટે જવાબદાર છો). હીટ પંપ સામાન્ય રીતે ઉચ્ચ કાર્યક્ષમ માનવામાં આવે છે જ્યારે તેઓ 3.0 થી ઉપરના COPs હાંસલ કરે છે. જો કે, જ્યારે આ અભ્યાસ દર્શાવે છે કે, 2014 માં, થર્મોડાયનેમિક સૌર પેનલ્સ સમશીતોષ્ણ આબોહવામાં ખૂબ કાર્યક્ષમ ન હતા, તેઓ ગરમ આબોહવામાં વધુ કાર્યક્ષમ રીતે કાર્ય કરી શકે છે. વધુમાં, જેમ જેમ ટેક્નોલોજી સતત આગળ વધી રહી છે, થર્મોડાયનેમિક સોલર પેનલ્સને કદાચ નવા સ્વતંત્ર પરીક્ષણ અભ્યાસની જરૂર છે.

સૌર-આસિસ્ટેડ હીટ પંપની કાર્યક્ષમતાનું મૂલ્યાંકન કેવી રીતે કરવું

SAHP પસંદ કરતા પહેલા, તમારે વિવિધ સિસ્ટમોના પર્ફોર્મન્સ ગુણાંક (COP) ની તુલના કરવી જોઈએ. COP એ તેના ઉર્જા ઇનપુટની તુલનામાં ઉત્પાદિત ઉપયોગી ગરમીના ગુણોત્તરના આધારે હીટ પંપની કાર્યક્ષમતાનું માપ છે. ઉચ્ચ COPs વધુ કાર્યક્ષમ SAHP અને નીચા ઓપરેટિંગ ખર્ચની સમાન છે. કોઈપણ હીટ પંપ 4.5 હાંસલ કરી શકે છે તે સર્વોચ્ચ COP છે, જ્યારે 3.0 થી ઉપરના COPs ધરાવતા હીટ પંપને અત્યંત કાર્યક્ષમ ગણવામાં આવે છે.