സോളാർ തെർമൽ: ശേഖരണ-സംഭരണ സംവിധാനങ്ങളിലൂടെ സൂര്യൻ്റെ താപം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യ സൂര്യൻ്റെ ഊർജ്ജം പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള ശക്തവും വൈവിധ്യപൂർണ്ണവുമായ ഒരു മാർഗ്ഗം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. സൂര്യപ്രകാശത്തെ നേരിട്ട് വൈദ്യുതിയാക്കി മാറ്റുന്ന ഫോട്ടോവോൾട്ടായിക് (പിവി) സംവിധാനങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങൾ സൂര്യൻ്റെ താപം ഉപയോഗിച്ച് ചൂടുവെള്ളം, ചൂടുള്ള വായു, അല്ലെങ്കിൽ നീരാവി എന്നിവ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു. ഈ താപോർജ്ജം പിന്നീട് ചൂടാക്കുന്നതിനും തണുപ്പിക്കുന്നതിനും നേരിട്ട് ഉപയോഗിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റീം ടർബൈനുകൾ വഴി വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും സാധിക്കും. കൂടാതെ, സോളാർ തെർമലിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന നേട്ടം, തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് (ടിഇഎസ്) സംവിധാനങ്ങളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാനുള്ള കഴിവാണ്. സൂര്യപ്രകാശം ലഭ്യമല്ലാത്ത സമയങ്ങളിൽ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാനും ഉപയോഗിക്കാനും ഇത് സഹായിക്കുന്നു, അതുവഴി മറ്റ് പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകൾ നേരിടുന്ന ഇടവിട്ടുള്ള ലഭ്യതയുടെ വെല്ലുവിളികളെ മറികടക്കാൻ സാധിക്കുന്നു.

സോളാർ തെർമൽ ശേഖരണത്തെക്കുറിച്ച് മനസ്സിലാക്കാം

ഏതൊരു സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനത്തിൻ്റെയും കാതൽ അതിൻ്റെ കളക്ടറാണ്, ഇത് സൗരവികിരണം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും അതിനെ ഉപയോഗയോഗ്യമായ താപമാക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഓരോന്നും പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങൾക്കും താപനില പരിധികൾക്കും അനുയോജ്യമായ വിവിധ തരം കളക്ടറുകൾ നിലവിലുണ്ട്.

വിവിധതരം സോളാർ തെർമൽ കളക്ടറുകൾ

• ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റ് കളക്ടറുകൾ: ഇവയാണ് ഏറ്റവും സാധാരണയായി കാണപ്പെടുന്ന സോളാർ തെർമൽ കളക്ടറുകൾ. സാധാരണയായി വീടുകളിലെ ചൂടുവെള്ളത്തിനും മുറികൾ ചൂടാക്കുന്നതിനും ഇവ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇരുണ്ട നിറമുള്ള ഒരു അബ്സോർബർ പ്ലേറ്റ്, അതിനോട് ഘടിപ്പിച്ച ട്യൂബുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ചാനലുകൾ, സുതാര്യമായ ഒരു ഗ്ലേസിംഗ് കൊണ്ട് മൂടിയത് എന്നിവ ഇതിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അബ്സോർബർ പ്ലേറ്റ് സൗരവികിരണം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും, ട്യൂബുകളിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ദ്രാവകത്തിലേക്ക് (വെള്ളം അല്ലെങ്കിൽ ആൻ്റിഫ്രീസ് ലായനി) താപം കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു. ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റ് കളക്ടറുകൾ രൂപകൽപ്പനയിൽ താരതമ്യേന ലളിതവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതും താഴ്ന്ന താപനിലയിലുള്ള ഉപയോഗങ്ങൾക്ക് (80°C വരെ) അനുയോജ്യവുമാണ്.
• ഇവാക്യൂവേറ്റഡ് ട്യൂബ് കളക്ടറുകൾ: ഇവ ഫ്ലാറ്റ് പ്ലേറ്റ് കളക്ടറുകളേക്കാൾ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമത വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് തണുത്ത കാലാവസ്ഥയിലും ഉയർന്ന താപനിലയിലും. ഒരു വാക്വം അടങ്ങുന്ന ഓരോ ഗ്ലാസ് ട്യൂബുകൾ ചേർന്നതാണ് ഇവ. സംവഹനം, ചാലകം എന്നിവ വഴിയുള്ള താപനഷ്ടം വാക്വം കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന പ്രവർത്തന താപനില സാധ്യമാക്കുന്നു. ഇവാക്യൂവേറ്റഡ് ട്യൂബ് കളക്ടറുകൾ വീടുകളിലെ ചൂടുവെള്ളത്തിനും, മുറികൾ ചൂടാക്കുന്നതിനും, വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകൾക്കാവശ്യമായ താപത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• കോൺസെൻട്രേറ്റിംഗ് സോളാർ കളക്ടറുകൾ (സിഎസ്പി): ഈ കളക്ടറുകൾ കണ്ണാടികളോ ലെൻസുകളോ ഉപയോഗിച്ച് സൂര്യപ്രകാശത്തെ ഒരു ചെറിയ റിസീവറിലേക്ക് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, അതുവഴി സൗരോർജ്ജം കേന്ദ്രീകരിക്കുകയും വളരെ ഉയർന്ന താപനില കൈവരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. സിഎസ്പി സാങ്കേതികവിദ്യകൾ സാധാരണയായി വൈദ്യുതി ഉത്പാദനത്തിനും വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകൾക്കാവശ്യമായ താപത്തിനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിഎസ്പി സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ താഴെ പറയുന്നവയാണ്:
  • പാരബോളിക് ട്രഫ് കളക്ടറുകൾ: ഈ കളക്ടറുകൾ വളഞ്ഞ കണ്ണാടികൾ ഉപയോഗിച്ച് ട്രഫിൻ്റെ ഫോക്കൽ ലൈനിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു റിസീവർ ട്യൂബിലേക്ക് സൂര്യപ്രകാശം കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. എണ്ണ അല്ലെങ്കിൽ ഉരുകിയ ഉപ്പ് പോലുള്ള ഒരു ഹീറ്റ് ട്രാൻസ്ഫർ ഫ്ലൂയിഡ് (എച്ച്ടിഎഫ്) റിസീവർ ട്യൂബിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുകയും, കേന്ദ്രീകരിച്ച സൗരോർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു. പാരബോളിക് ട്രഫ് സംവിധാനങ്ങൾ വൈദ്യുതി ഉത്പാദനത്തിനായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
  • സോളാർ പവർ ടവറുകൾ: ഈ സംവിധാനങ്ങൾ ഒരു ടവറിൻ്റെ മുകളിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു സെൻട്രൽ റിസീവറിലേക്ക് സൂര്യപ്രകാശം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നതിന് കണ്ണാടികളുടെ (ഹീലിയോസ്റ്റാറ്റുകൾ) ഒരു നിര ഉപയോഗിക്കുന്നു. കേന്ദ്രീകരിച്ച സൗരോർജ്ജം റിസീവറിലെ പ്രവർത്തന ദ്രാവകത്തെ (വെള്ളം, ഉരുകിയ ഉപ്പ്, അല്ലെങ്കിൽ വായു) ചൂടാക്കുന്നു, ഇത് പിന്നീട് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
  • ഡിഷ്/എഞ്ചിൻ സിസ്റ്റംസ്: ഈ സംവിധാനങ്ങൾ പാരബോളിക് ഡിഷ് റിഫ്ലക്ടറുകൾ ഉപയോഗിച്ച് സൂര്യപ്രകാശത്തെ ഒരു റിസീവറിലേക്ക് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു ഹീറ്റ് എഞ്ചിനുമായി (ഉദാ. സ്റ്റെർലിംഗ് എഞ്ചിൻ) നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഹീറ്റ് എഞ്ചിൻ താപോർജ്ജത്തെ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നു, ഇത് പിന്നീട് വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

കളക്ടർ പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

സോളാർ തെർമൽ കളക്ടറുകളുടെ പ്രകടനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന നിരവധി ഘടകങ്ങളുണ്ട്, അവയിൽ ചിലത് താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

• സോളാർ ഇറാഡിയൻസ്: കളക്ടറിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ പതിക്കുന്ന സൗരവികിരണത്തിൻ്റെ അളവ്, ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്ന താപത്തിൻ്റെ അളവിനെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു.
• ചുറ്റുപാടിലെ താപനില: ഉയർന്ന അന്തരീക്ഷ താപനില കളക്ടറിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, കാരണം കളക്ടറും പരിസ്ഥിതിയും തമ്മിലുള്ള താപനില വ്യത്യാസം കുറയുന്നു.
• കളക്ടറിൻ്റെ ദിശയും ചരിവും: സൂര്യൻ്റെ സ്ഥാനത്തിനനുസരിച്ച് കളക്ടറിൻ്റെ കോണും ദിശയും അതിൽ പതിക്കുന്ന സൗരവികിരണത്തിൻ്റെ അളവിനെ കാര്യമായി സ്വാധീനിക്കുന്നു. അനുയോജ്യമായ ദിശയും ചരിവും അക്ഷാംശത്തെയും വർഷത്തിലെ സമയത്തെയും ആശ്രയിച്ച് വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു.
• കളക്ടറിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത: കളക്ടറിൻ്റെ കാര്യക്ഷമതയാണ് പതിക്കുന്ന സൗരവികിരണത്തിൻ്റെ എത്ര ഭാഗം ഉപയോഗയോഗ്യമായ താപമാക്കി മാറ്റുന്നു എന്ന് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്.
• കാലാവസ്ഥാ സാഹചര്യങ്ങൾ: മേഘാവൃതമായ അവസ്ഥകൾ സൗരവികിരണം കുറയ്ക്കുകയും കളക്ടറിൻ്റെ പ്രകടനത്തെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് (ടിഇഎസ്) സംവിധാനങ്ങൾ

തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് (ടിഇഎസ്) പല സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങളുടെയും ഒരു നിർണായക ഘടകമാണ്. ഇത് പിന്നീട് ഉപയോഗിക്കുന്നതിനായി താപം സംഭരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. രാത്രിയിലോ മേഘാവൃതമായ ദിവസങ്ങളിലോ സൂര്യപ്രകാശം ലഭ്യമല്ലാത്തപ്പോഴും സൗരോർജ്ജം ഉപയോഗിക്കാൻ ഇത് അനുവദിക്കുന്നു. സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ വിശ്വാസ്യതയും ലഭ്യതയും മെച്ചപ്പെടുത്താൻ ടിഇഎസ്-ന് കഴിയും, ഇത് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങൾക്ക് കൂടുതൽ പ്രായോഗികമായ ഒരു ബദലായി മാറ്റുന്നു.

വിവിധതരം തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ്

• സെൻസിബിൾ ഹീറ്റ് സ്റ്റോറേജ്: വെള്ളം, എണ്ണ, പാറ, അല്ലെങ്കിൽ കോൺക്രീറ്റ് പോലുള്ള ഒരു സംഭരണ മാധ്യമത്തിൻ്റെ താപനില വർദ്ധിപ്പിച്ച് താപോർജ്ജം സംഭരിക്കുന്ന, ഏറ്റവും സാധാരണമായ ടിഇഎസ് രീതിയാണിത്. സംഭരിക്കുന്ന ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ അളവ് സംഭരണ വസ്തുവിൻ്റെ സ്പെസിഫിക് ഹീറ്റ് കപ്പാസിറ്റി, അതിൻ്റെ പിണ്ഡം, താപനിലയിലെ മാറ്റം എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. സെൻസിബിൾ ഹീറ്റ് സ്റ്റോറേജ് താരതമ്യേന ലളിതവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമാണ്, പക്ഷേ ഇതിന് വലിയ സംഭരണ സ്ഥലം ആവശ്യമായി വരാം.
• ലാറ്റൻ്റ് ഹീറ്റ് സ്റ്റോറേജ്: ഉരുകുകയോ തണുത്തുറയുകയോ പോലുള്ള ഒരു പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ അവസ്ഥാമാറ്റ സമയത്ത് ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടുകയോ പുറത്തുവിടുകയോ ചെയ്യുന്ന താപം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു തരം ടിഇഎസ് ആണിത്. ഫേസ് ചേഞ്ച് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് (പിസിഎം) സെൻസിബിൾ ഹീറ്റ് സ്റ്റോറേജ് മെറ്റീരിയലുകളേക്കാൾ ഒരു യൂണിറ്റ് വ്യാപ്തത്തിൽ കൂടുതൽ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ കഴിയും. പാരഫിൻ വാക്സുകൾ, സാൾട്ട് ഹൈഡ്രേറ്റുകൾ, ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങൾ എന്നിവ സാധാരണ പിസിഎം-കളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. ലാറ്റൻ്റ് ഹീറ്റ് സ്റ്റോറേജ് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ പിസിഎം-കൾക്ക് കൂടുതൽ ചെലവേറിയതും കാര്യക്ഷമമായ താപ കൈമാറ്റം ഉറപ്പാക്കാൻ ശ്രദ്ധാപൂർവ്വമായ രൂപകൽപ്പന ആവശ്യവുമാണ്.
• തെർമോകെമിക്കൽ സ്റ്റോറേജ്: റിവേഴ്‌സിബിൾ രാസപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കുന്ന ഒരുതരം ടിഇഎസ് ആണിത്. താപം പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ, രാസപ്രവർത്തനം ഊർജ്ജം ആഗിരണം ചെയ്യുന്നു, പ്രതിപ്രവർത്തനം വിപരീതമാകുമ്പോൾ ഊർജ്ജം പുറത്തുവിടുന്നു. തെർമോകെമിക്കൽ സ്റ്റോറേജ് വളരെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയ്ക്കും ദീർഘകാല സംഭരണത്തിനും സാധ്യത നൽകുന്നു, പക്ഷേ ഇത് ഇപ്പോഴും വികസിപ്പിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമായ ഒരു സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്.

ടിഇഎസ് പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന ഘടകങ്ങൾ

തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് സംവിധാനങ്ങളുടെ പ്രകടനത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്ന നിരവധി ഘടകങ്ങളുണ്ട്, അവയിൽ ചിലത് താഴെ പറയുന്നവയാണ്:

• സംഭരണ ശേഷി: സംഭരണ സംവിധാനത്തിന് ഉൾക്കൊള്ളാൻ കഴിയുന്ന താപോർജ്ജത്തിൻ്റെ അളവ്.
• സംഭരണ കാര്യക്ഷമത: സംഭരിച്ച ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ എത്ര ശതമാനം വീണ്ടെടുക്കാൻ കഴിയും എന്നത്.
• ചാർജ്, ഡിസ്ചാർജ് നിരക്കുകൾ: ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാനും പുറത്തുവിടാനും കഴിയുന്ന നിരക്ക്.
• സംഭരണ ദൈർഘ്യം: കാര്യമായ നഷ്ടങ്ങളില്ലാതെ ഊർജ്ജം സംഭരിക്കാൻ കഴിയുന്ന സമയം.
• സംഭരണ വസ്തുവിൻ്റെ ഗുണവിശേഷങ്ങൾ: സംഭരണ വസ്തുവിൻ്റെ താപചാലകത, സ്പെസിഫിക് ഹീറ്റ് കപ്പാസിറ്റി, മറ്റ് ഗുണവിശേഷങ്ങൾ.

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഉപയോഗങ്ങൾ

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് പാർപ്പിട, വാണിജ്യ, വ്യാവസായിക, യൂട്ടിലിറ്റി തലങ്ങളിൽ വിപുലമായ ഉപയോഗങ്ങളുണ്ട്.

പാർപ്പിട, വാണിജ്യ ഉപയോഗങ്ങൾ

• സോളാർ വാട്ടർ ഹീറ്റിംഗ്: വീടുകളിലും വ്യവസായങ്ങളിലും ചൂടുവെള്ളം ലഭ്യമാക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്ന സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ പ്രയോഗമാണിത്. സോളാർ വാട്ടർ ഹീറ്റിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാനും യൂട്ടിലിറ്റി ബില്ലുകൾ കുറയ്ക്കാനും കഴിയും. ഇസ്രായേൽ, സൈപ്രസ് പോലുള്ള രാജ്യങ്ങളിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സോളാർ വാട്ടർ ഹീറ്ററുകൾ ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.
• സോളാർ സ്പേസ് ഹീറ്റിംഗ്: സോളാർ എയർ ഹീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ചോ റേഡിയറുകളിലൂടെയോ അണ്ടർഫ്ലോർ ഹീറ്റിംഗ് സംവിധാനങ്ങളിലൂടെയോ ചൂടുവെള്ളം കടത്തിവിട്ടോ കെട്ടിടങ്ങൾ നേരിട്ട് ചൂടാക്കാനും സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കാം.
• സോളാർ കൂളിംഗ്: അബ്സോർപ്ഷൻ ചില്ലറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡെസിക്കൻ്റ് കൂളിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിന് സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് കെട്ടിടങ്ങൾക്ക് എയർ കണ്ടീഷനിംഗ് നൽകുന്നു. സൗരവികിരണം ധാരാളമായി ലഭിക്കുന്ന ചൂടുള്ള കാലാവസ്ഥയിൽ ഇത് പ്രത്യേകിച്ചും ആകർഷകമാണ്. മിഡിൽ ഈസ്റ്റിലെ ചില സർവകലാശാലകളിലെ സൗരോർജ്ജത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കൂളിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.
• സോളാർ പൂൾ ഹീറ്റിംഗ്: സ്വിമ്മിംഗ് പൂളുകൾ ചൂടാക്കുന്നതിനും, നീന്തൽ സീസൺ നീട്ടുന്നതിനും ഊർജ്ജ ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും സോളാർ കളക്ടറുകൾ ഉപയോഗിക്കാം.

വ്യാവസായിക ഉപയോഗങ്ങൾ

• സോളാർ പ്രോസസ്സ് ഹീറ്റ്: ഭക്ഷ്യ സംസ്കരണം, തുണിത്തര നിർമ്മാണം, രാസ ഉത്പാദനം തുടങ്ങിയ വിവിധ വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകൾക്ക് ആവശ്യമായ താപം നൽകാൻ സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് കഴിയും. ഇത് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കാനും ഹരിതഗൃഹ വാതക ബഹിർഗമനം കുറയ്ക്കാനും സഹായിക്കും. വ്യവസായങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള താപം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ കോൺസെൻട്രേറ്റഡ് സോളാർ പവർ (സിഎസ്പി) കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• സോളാർ ഡീസാലിനേഷൻ: ഡീസാലിനേഷൻ പ്ലാൻ്റുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കാം, ഇത് വരണ്ടതും ജലദൗർലഭ്യമുള്ളതുമായ പ്രദേശങ്ങളിൽ ശുദ്ധജലം നൽകുന്നു. ഓസ്‌ട്രേലിയയിലും മിഡിൽ ഈസ്റ്റിലുമുള്ള സോളാർ ഡീസാലിനേഷൻ പ്രോജക്ടുകൾ ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.

യൂട്ടിലിറ്റി തലത്തിലുള്ള ഉപയോഗങ്ങൾ

• കോൺസെൻട്രേറ്റിംഗ് സോളാർ പവർ (സിഎസ്പി) പ്ലാൻ്റുകൾ: സിഎസ്പി പ്ലാൻ്റുകൾ വലിയ കണ്ണാടികളുടെ നിര ഉപയോഗിച്ച് സൂര്യപ്രകാശത്തെ ഒരു റിസീവറിലേക്ക് കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു, ഇത് സ്റ്റീം ടർബൈനുകൾ വഴി വൈദ്യുതി ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന താപനിലയിലുള്ള താപം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. സൂര്യൻ പ്രകാശിക്കാത്തപ്പോഴും വൈദ്യുതി നൽകുന്നതിന് സിഎസ്പി പ്ലാൻ്റുകൾക്ക് തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് (ടിഇഎസ്) ഉൾപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. മൊറോക്കോയിലെ നൂർ വാർസാസാറ്റ് സോളാർ പവർ സ്റ്റേഷനും യുഎസ്എയിലെ കാലിഫോർണിയയിലുള്ള ഇവാൻപാ സോളാർ ഇലക്ട്രിക് ജനറേറ്റിംഗ് സിസ്റ്റവും ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.
• സോളാർ-അസിസ്റ്റഡ് ഡിസ്ട്രിക്റ്റ് ഹീറ്റിംഗ്: സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങളെ ഡിസ്ട്രിക്റ്റ് ഹീറ്റിംഗ് നെറ്റ്‌വർക്കുകളുമായി സംയോജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് ഒരു കമ്മ്യൂണിറ്റിയിലെ ഒന്നിലധികം കെട്ടിടങ്ങൾക്ക് ചൂടാക്കാനും വീട്ടുപയോഗത്തിനുമുള്ള ചൂടുവെള്ളം നൽകുന്നു. ഡെൻമാർക്കിലെയും ജർമ്മനിയിലെയും ഡിസ്ട്രിക്റ്റ് ഹീറ്റിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ ഇതിന് ഉദാഹരണങ്ങളാണ്.

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഗുണങ്ങൾ

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യ നിരവധി ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് സുസ്ഥിരമായ ഊർജ്ജ ഭാവിക്കായി ആകർഷകമായ ഒരു പരിഹാരമാക്കി മാറ്റുന്നു:

• പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നതും സുസ്ഥിരവും: സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജം ഒരു പുനരുപയോഗിക്കാവുന്നതും സുസ്ഥിരവുമായ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സാണ്, ഇത് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുകയും കാലാവസ്ഥാ വ്യതിയാനം ലഘൂകരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
• ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത: സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഉയർന്ന ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമതയുണ്ട്, സൗരവികിരണത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം ഉപയോഗയോഗ്യമായ താപമാക്കി മാറ്റുന്നു.
• കുറഞ്ഞ കാർബൺ ബഹിർഗമനം: ഫോസിൽ ഇന്ധന അധിഷ്ഠിത ഊർജ്ജ സംവിധാനങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യ കാർബൺ ബഹിർഗമനം ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു.
• ഊർജ്ജ സുരക്ഷ: ഇറക്കുമതി ചെയ്യുന്ന ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കുന്നതിലൂടെ സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഊർജ്ജ സുരക്ഷ വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.
• തൊഴിലവസരങ്ങൾ: സോളാർ തെർമൽ വ്യവസായം നിർമ്മാണം, സ്ഥാപിക്കൽ, പരിപാലനം, ഗവേഷണം, വികസനം എന്നീ മേഖലകളിൽ തൊഴിലവസരങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നു.
• ഗ്രിഡ് സ്ഥിരത: തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് (ടിഇഎസ്) ഉള്ള സോളാർ തെർമൽ പ്ലാൻ്റുകൾക്ക് ആവശ്യാനുസരണം വൈദ്യുതി നൽകാൻ കഴിയും, ഇത് ഗ്രിഡിൻ്റെ സ്ഥിരതയ്ക്കും വിശ്വാസ്യതയ്ക്കും സംഭാവന നൽകുന്നു.
• ചെലവ് കുറവ്: സമീപ വർഷങ്ങളിൽ സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ചെലവ് ഗണ്യമായി കുറഞ്ഞു, ഇത് ഫോസിൽ ഇന്ധന അധിഷ്ഠിത ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുമായി മത്സരാധിഷ്ഠിതമാക്കുന്നു.

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വെല്ലുവിളികൾ

നിരവധി ഗുണങ്ങളുണ്ടെങ്കിലും, സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യ ചില വെല്ലുവിളികളും നേരിടുന്നു:

• ഇടവിട്ടുള്ള ലഭ്യത: സൗരോർജ്ജം ഇടവിട്ട് ലഭിക്കുന്ന ഒന്നാണ്, അതായത് കാലാവസ്ഥയും ദിവസത്തിലെ സമയവും അനുസരിച്ച് അതിൻ്റെ ലഭ്യത വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു. തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് (ടിഇഎസ്) ഈ വെല്ലുവിളി ലഘൂകരിക്കാൻ സഹായിക്കും, പക്ഷേ ഇത് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ ചെലവും സങ്കീർണ്ണതയും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
• ഭൂമിയുടെ ഉപയോഗം: കോൺസെൻട്രേറ്റിംഗ് സോളാർ പവർ (സിഎസ്പി) പ്ലാൻ്റുകൾക്ക് വലിയ ഭൂപ്രദേശങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്, ഇത് ചില സ്ഥലങ്ങളിൽ ഒരു ആശങ്കയാണ്.
• ജല ഉപഭോഗം: ചില സിഎസ്പി പ്ലാൻ്റുകൾ തണുപ്പിക്കുന്നതിനായി വെള്ളം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് വരണ്ട പ്രദേശങ്ങളിൽ ഒരു പ്രശ്നമാകും. ഡ്രൈ കൂളിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് ജല ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കാൻ കഴിയും, പക്ഷേ ഇത് ചെലവ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും സാധ്യതയുണ്ട്.
• ഉയർന്ന പ്രാരംഭ ചെലവ്: സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങളുടെ പ്രാരംഭ നിക്ഷേപ ചെലവ് പരമ്പരാഗത ഊർജ്ജ സംവിധാനങ്ങളെക്കാൾ കൂടുതലായിരിക്കാം, എന്നിരുന്നാലും ഈ ചെലവ് അതിവേഗം കുറയുന്നുണ്ട്.
• പരിപാലനം: മികച്ച പ്രകടനം ഉറപ്പാക്കാൻ സോളാർ തെർമൽ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് പതിവായ പരിപാലനം ആവശ്യമാണ്.

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഭാവി

കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ചെലവ് കുറയ്ക്കുന്നതിനും ഉപയോഗങ്ങൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിനും ലക്ഷ്യമിട്ടുള്ള ഗവേഷണ-വികസന ശ്രമങ്ങൾ നടക്കുന്നതിനാൽ സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഭാവി ശോഭനമാണ്. നൂതനത്വത്തിൻ്റെ പ്രധാന മേഖലകളിൽ ഇവ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• നൂതന കളക്ടർ ഡിസൈനുകൾ: കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമവും ചെലവ് കുറഞ്ഞതുമായ സോളാർ കളക്ടറുകൾ വികസിപ്പിക്കുക.
• മെച്ചപ്പെട്ട തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ്: ഉയർന്ന ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും ദൈർഘ്യമേറിയ സംഭരണ കാലയളവുമുള്ള നൂതന ടിഇഎസ് സാമഗ്രികളും സിസ്റ്റങ്ങളും വികസിപ്പിക്കുക.
• കോൺസെൻട്രേറ്റിംഗ് സോളാർ പവർ (സിഎസ്പി) മുന്നേറ്റങ്ങൾ: സിഎസ്പി പ്ലാൻ്റുകളുടെ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുക.
• മറ്റ് പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുമായുള്ള സംയോജനം: സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജത്തെ കാറ്റ്, ജിയോതെർമൽ പോലുള്ള മറ്റ് പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ഹൈബ്രിഡ് ഊർജ്ജ സംവിധാനങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുക.
• സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡ് സംയോജനം: ഊർജ്ജ വിതരണവും മാനേജ്മെൻ്റും ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജത്തെ സ്മാർട്ട് ഗ്രിഡുകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിക്കുക.
• പുതിയ ഉപയോഗങ്ങൾ: സോളാർ ഇന്ധന ഉത്പാദനം, സൗരോർജ്ജം ഉപയോഗിച്ചുള്ള വ്യാവസായിക പ്രക്രിയകൾ തുടങ്ങിയ സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ പുതിയ ഉപയോഗങ്ങൾ കണ്ടെത്തുക.

ആഗോള ഉദാഹരണങ്ങളും സംരംഭങ്ങളും

ലോകമെമ്പാടും, വിവിധ രാജ്യങ്ങളും സംഘടനകളും സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളെ സജീവമായി പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുകയും നടപ്പിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഏതാനും ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇതാ:

• മൊറോക്കോയിലെ നൂർ വാർസാസാറ്റ് സോളാർ പവർ സ്റ്റേഷൻ: ഈ കോൺസെൻട്രേറ്റഡ് സോളാർ പവർ (സിഎസ്പി) പ്ലാൻ്റ് ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലുപ്പമുള്ള ഒന്നാണ്, സൂര്യാസ്തമയത്തിനു ശേഷവും വൈദ്യുതി നൽകാൻ തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. മൊറോക്കോയുടെ പുനരുപയോഗ ഊർജ്ജത്തിലെ ഒരു സുപ്രധാന നിക്ഷേപമാണിത്.
• ഡെൻമാർക്കിലെ ഡിസ്ട്രിക്റ്റ് ഹീറ്റിംഗ് സംവിധാനങ്ങൾ: ഡിസ്ട്രിക്റ്റ് ഹീറ്റിംഗിൽ ഡെൻമാർക്ക് ഒരു മുൻനിര രാജ്യമാണ്, അതിലെ പല സംവിധാനങ്ങളും വീടുകൾക്കും ബിസിനസ്സുകൾക്കും ചൂടുവെള്ളം നൽകുന്നതിന് സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇത് ഫോസിൽ ഇന്ധനങ്ങളെ ആശ്രയിക്കുന്നത് കുറയ്ക്കാനും കാർബൺ ബഹിർഗമനം കുറയ്ക്കാനും ഡെൻമാർക്കിനെ സഹായിച്ചു.
• ഓസ്‌ട്രേലിയയിലെ സോളാർ ഡീസാലിനേഷൻ പ്രോജക്ടുകൾ: വരണ്ട കാലാവസ്ഥ കാരണം, ഓസ്‌ട്രേലിയ കമ്മ്യൂണിറ്റികൾക്ക് ശുദ്ധജലം നൽകുന്നതിനായി സോളാർ ഡീസാലിനേഷൻ പ്രോജക്ടുകളിൽ നിക്ഷേപം നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഈ പ്രോജക്ടുകൾ ഡീസാലിനേഷൻ പ്ലാൻ്റുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ജല ഉത്പാദനത്തിൻ്റെ പാരിസ്ഥിതിക ആഘാതം കുറയ്ക്കുന്നു.
• ഇന്ത്യയുടെ ദേശീയ സൗരോർജ്ജ ദൗത്യം: ഇന്ത്യയുടെ ദേശീയ സൗരോർജ്ജ ദൗത്യം, സോളാർ തെർമൽ ഉൾപ്പെടെയുള്ള സൗരോർജ്ജ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ രാജ്യത്തുടനീളം വ്യാപിപ്പിക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു. സോളാർ വാട്ടർ ഹീറ്റിംഗ്, സോളാർ പ്രോസസ്സ് ഹീറ്റ്, കോൺസെൻട്രേറ്റഡ് സോളാർ പവർ (സിഎസ്പി) എന്നിവയ്ക്കുള്ള ലക്ഷ്യങ്ങൾ ഈ ദൗത്യത്തിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
• യൂറോപ്യൻ യൂണിയൻ്റെ സോളാർ തെർമൽ റോഡ്മാപ്പ്: യൂറോപ്യൻ യൂണിയൻ യൂറോപ്പിലുടനീളം സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വിന്യാസം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള തന്ത്രങ്ങൾ രൂപീകരിക്കുന്ന ഒരു സോളാർ തെർമൽ റോഡ്മാപ്പ് വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. സോളാർ വാട്ടർ ഹീറ്റിംഗ്, സോളാർ സ്പേസ് ഹീറ്റിംഗ്, സോളാർ ഡിസ്ട്രിക്റ്റ് ഹീറ്റിംഗ് എന്നിവയ്ക്കുള്ള ലക്ഷ്യങ്ങൾ ഈ റോഡ്മാപ്പിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

ഉപസംഹാരം

സോളാർ തെർമൽ സാങ്കേതികവിദ്യ, സൂര്യൻ്റെ ഊർജ്ജത്തെ വിപുലമായ ഉപയോഗങ്ങൾക്കായി പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള തെളിയിക്കപ്പെട്ടതും വൈവിധ്യപൂർണ്ണവുമായ ഒരു മാർഗ്ഗം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. സൗരതാപം പിടിച്ചെടുക്കുകയും സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതിലൂടെ, ഈ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് വീടുകൾക്കും വ്യവസായങ്ങൾക്കും വിശ്വസനീയവും സുസ്ഥിരവുമായ ഒരു ഊർജ്ജ സ്രോതസ്സ് നൽകാൻ കഴിയും. സാങ്കേതികവിദ്യ പുരോഗമിക്കുകയും ചെലവ് കുറയുകയും ചെയ്യുന്നതിനനുസരിച്ച്, ശുദ്ധമായ ഊർജ്ജത്തിലേക്കുള്ള ഒരു ആഗോള മാറ്റത്തിൽ സോളാർ തെർമൽ കൂടുതൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കാൻ തയ്യാറാണ്. തെർമൽ എനർജി സ്റ്റോറേജിൻ്റെ (ടിഇഎസ്) സംയോജനം, ലഭ്യതയിലെ ഇടവേളകളെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നതിനും സോളാർ തെർമൽ ഊർജ്ജത്തിൻ്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും നിർണായകമാണ്, ഇത് വൈവിധ്യമാർന്നതും സുസ്ഥിരവുമായ ഒരു ഊർജ്ജ പോർട്ട്ഫോളിയോയുടെ പ്രധാന ഘടകമെന്ന നിലയിൽ അതിൻ്റെ സ്ഥാനം കൂടുതൽ ഉറപ്പിക്കുന്നു.