சூரிய வெப்ப ஆற்றல்: சேகரிப்பு மற்றும் சேமிப்பு அமைப்புகளுடன் சூரியனின் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்துதல்

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பம் சூரியனின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த மற்றும் பல்துறை பாதையை வழங்குகிறது. சூரிய ஒளியை நேரடியாக மின்சாரமாக மாற்றும் ஒளிமின்னழுத்த (PV) அமைப்புகளைப் போலல்லாமல், சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் சூரியனின் வெப்பத்தைப் பிடித்து சூடான நீர், சூடான காற்று அல்லது நீராவியை உருவாக்குகின்றன. இந்த வெப்ப ஆற்றல் நேரடியாக வெப்பமூட்டுவதற்கும் குளிர்விப்பதற்கும் அல்லது நீராவி விசையாழிகள் வழியாக மின்சாரம் தயாரிப்பதற்கும் பயன்படுத்தப்படலாம். மேலும், சூரிய வெப்பத்தின் ஒரு முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு (TES) அமைப்புகளுடன் ஒருங்கிணைக்கும் திறன் ஆகும். இது சூரிய ஒளி இல்லாதபோது ஆற்றலைச் சேமித்து பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது, மற்ற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்கள் எதிர்கொள்ளும் இடைப்பட்ட சவால்களை இது தீர்க்கிறது.

சூரிய வெப்பச் சேகரிப்பைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

எந்தவொரு சூரிய வெப்ப அமைப்பின் மையமும் சேகரிப்பான் ஆகும், இது சூரியக் கதிர்வீச்சை உறிஞ்சி அதை பயன்படுத்தக்கூடிய வெப்பமாக மாற்றுவதற்குப் பொறுப்பாகும். வெவ்வேறு வகையான சேகரிப்பான்கள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் குறிப்பிட்ட பயன்பாடுகள் மற்றும் வெப்பநிலை வரம்புகளுக்கு ஏற்றவை.

சூரிய வெப்ப சேகரிப்பான்களின் வகைகள்

• தட்டைத் தகடு சேகரிப்பான்கள் (Flat Plate Collectors): இவை சூரிய வெப்ப சேகரிப்பான்களின் மிகவும் பொதுவான வகையாகும், பொதுவாக வீட்டு உபயோகத்திற்கான சூடான நீர் மற்றும் இட வெப்பமூட்டலுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை ஒரு கறுப்பு நிற உறிஞ்சும் தட்டைக் கொண்டிருக்கின்றன, பெரும்பாலும் குழாய்கள் அல்லது வழித்தடங்கள் இணைக்கப்பட்டு, ஒரு ஒளிபுகும் மெருகூட்டப்பட்ட கண்ணாடியால் மூடப்பட்டிருக்கும். உறிஞ்சும் தட்டு சூரியக் கதிர்வீச்சை உறிஞ்சி, குழாய்கள் வழியாக சுற்றும் ஒரு திரவத்திற்கு (நீர் அல்லது உறைதல் தடுப்பு கரைசல்) வெப்பத்தை மாற்றுகிறது. தட்டைத் தகடு சேகரிப்பான்கள் வடிவமைப்பில் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானவை, செலவு குறைந்தவை மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு (80°C வரை) ஏற்றவை.
• வெற்றிடக் குழாய் சேகரிப்பான்கள் (Evacuated Tube Collectors): இந்த சேகரிப்பான்கள் தட்டைத் தகடு சேகரிப்பான்களை விட அதிக செயல்திறனை வழங்குகின்றன, குறிப்பாக குளிர் காலநிலைகளிலும் அதிக வெப்பநிலையிலும். அவை வெற்றிடத்தைக் கொண்ட தனிப்பட்ட கண்ணாடி குழாய்களைக் கொண்டிருக்கின்றன. வெற்றிடம் வெப்பச்சலனம் மற்றும் கடத்தல் மூலம் ஏற்படும் வெப்ப இழப்பைக் குறைக்கிறது, இது அதிக இயக்க வெப்பநிலையை அனுமதிக்கிறது. வெற்றிடக் குழாய் சேகரிப்பான்கள் பெரும்பாலும் வீட்டு உபயோகத்திற்கான சூடான நீர், இட வெப்பமூட்டல் மற்றும் தொழில்துறை செயல்முறை வெப்ப பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• செறிவூட்டும் சூரிய சேகரிப்பான்கள் (Concentrating Solar Collectors - CSP): இந்த சேகரிப்பான்கள் கண்ணாடிகள் அல்லது லென்ஸ்களைப் பயன்படுத்தி சூரிய ஒளியை ஒரு சிறிய ஏற்பியின் மீது குவித்து, சூரிய ஆற்றலைச் செறிவூட்டி அதிக வெப்பநிலையை அடைகின்றன. CSP தொழில்நுட்பங்கள் பொதுவாக மின்சார உற்பத்தி மற்றும் தொழில்துறை செயல்முறை வெப்பத்திற்காகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. CSP தொழில்நுட்பங்களின் எடுத்துக்காட்டுகள் பின்வருமாறு:
  • வளையி நீள்வட்ட சேகரிப்பான்கள் (Parabolic Trough Collectors): இந்த சேகரிப்பான்கள் வளைந்த கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்தி, நீள்வட்டத்தின் குவியக் கோட்டில் அமைந்துள்ள ஒரு ஏற்பிக் குழாயின் மீது சூரிய ஒளியைக் குவிக்கின்றன. எண்ணெய் அல்லது உருகிய உப்பு போன்ற ஒரு வெப்பப் பரிமாற்ற திரவம் (HTF) ஏற்பிக் குழாய் வழியாகச் சுழன்று, செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றலை உறிஞ்சுகிறது. வளையி நீள்வட்ட அமைப்புகள் மின்சார உற்பத்திக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
  • சூரிய ஆற்றல் கோபுரங்கள் (Solar Power Towers): இந்த அமைப்புகள் ஒரு கோபுரத்தின் உச்சியில் அமைந்துள்ள ஒரு மைய ஏற்பியின் மீது சூரிய ஒளியைப் பிரதிபலிக்க கண்ணாடிகள் (ஹீலியோஸ்டாட்கள்) ஒரு புலத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன. செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றல் ஏற்பியில் உள்ள ஒரு வேலை செய்யும் திரவத்தை (நீர், உருகிய உப்பு அல்லது காற்று) வெப்பப்படுத்துகிறது, இது பின்னர் மின்சாரத்தை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.
  • தட்டு/இயந்திர அமைப்புகள் (Dish/Engine Systems): இந்த அமைப்புகள் பரவளையத் தட்டு பிரதிபலிப்பான்களைப் பயன்படுத்தி சூரிய ஒளியை ஒரு ஏற்பியின் மீது குவிக்கின்றன, இது நேரடியாக ஒரு வெப்ப இயந்திரத்துடன் (எ.கா., ஸ்டிர்லிங் இயந்திரம்) இணைக்கப்பட்டுள்ளது. வெப்ப இயந்திரம் வெப்ப ஆற்றலை இயந்திர ஆற்றலாக மாற்றுகிறது, இது பின்னர் மின்சாரத்தை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது.

சேகரிப்பான் செயல்திறனை பாதிக்கும் காரணிகள்

பல காரணிகள் சூரிய வெப்ப சேகரிப்பான்களின் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன, அவற்றுள் சில:

• சூரியக் கதிர்வீச்சு: சேகரிப்பானின் மேற்பரப்பில் படும் சூரியக் கதிர்வீச்சின் அளவு, உறிஞ்சப்படும் வெப்பத்தின் அளவை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது.
• சூழல் வெப்பநிலை: அதிக சூழல் வெப்பநிலை சேகரிப்பானின் செயல்திறனைக் குறைக்கும், ஏனெனில் சேகரிப்பானுக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாடு குறைகிறது.
• சேகரிப்பானின் திசை மற்றும் சாய்வு: சூரியனின் நிலையைப் பொறுத்து சேகரிப்பானின் கோணம் மற்றும் திசை, இடைமறிக்கப்படும் சூரியக் கதிர்வீச்சின் அளவைப் பாதிக்கிறது. உகந்த திசை மற்றும் சாய்வுக் கோணங்கள் அட்சரேகை மற்றும் ஆண்டின் நேரத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும்.
• சேகரிப்பான் செயல்திறன்: சேகரிப்பானின் செயல்திறன், படும் சூரியக் கதிர்வீச்சில் எவ்வளவு பயன்படுத்தக்கூடிய வெப்பமாக மாற்றப்படுகிறது என்பதை தீர்மானிக்கிறது.
• வானிலை நிலவரங்கள்: மேகமூட்டமான அல்லது இருண்ட வானிலை நிலைகள் சூரியக் கதிர்வீச்சைக் குறைத்து, சேகரிப்பானின் செயல்திறனை எதிர்மறையாகப் பாதிக்கின்றன.

வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு (TES) அமைப்புகள்

வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு (TES) என்பது பல சூரிய வெப்ப அமைப்புகளின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும், இது பிற்கால பயன்பாட்டிற்காக வெப்பத்தைச் சேமிக்க உதவுகிறது. இது இரவு நேரங்கள் அல்லது மேகமூட்டமான நாட்களில் சூரிய ஒளி இல்லாதபோதும் சூரிய ஆற்றலைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது. TES சூரிய வெப்ப ஆற்றலின் நம்பகத்தன்மை மற்றும் விநியோகத் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்த முடியும், இது புதைபடிவ எரிபொருட்களுக்கு ஒரு சாத்தியமான மாற்றாக அமைகிறது.

வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு வகைகள்

• உணர்வெப்பச் சேமிப்பு (Sensible Heat Storage): இது TES-இன் மிகவும் பொதுவான வகையாகும், இது நீர், எண்ணெய், பாறை அல்லது கான்கிரீட் போன்ற ஒரு சேமிப்பு ஊடகத்தின் வெப்பநிலையை உயர்த்துவதன் மூலம் வெப்ப ஆற்றலைச் சேமிப்பதை உள்ளடக்கியது. சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலின் அளவு சேமிப்புப் பொருளின் குறிப்பிட்ட வெப்பக் கொண்மை, அதன் நிறை மற்றும் வெப்பநிலை மாற்றத்தைப் பொறுத்தது. உணர்வெப்பச் சேமிப்பு ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானது மற்றும் செலவு குறைந்ததாகும், ஆனால் இதற்கு பெரிய சேமிப்புக் கொள்ளளவு தேவைப்படலாம்.
• மறைவெப்பச் சேமிப்பு (Latent Heat Storage): இந்த வகை TES, உருகுதல் அல்லது உறைதல் போன்ற ஒரு பொருளின் நிலை மாற்றத்தின் போது உறிஞ்சப்படும் அல்லது வெளியிடப்படும் வெப்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. நிலை மாற்றப் பொருட்கள் (PCMs) உணர்வெப்பச் சேமிப்புப் பொருட்களை விட ஒரு யூனிட் கொள்ளளவில் கணிசமாக அதிக ஆற்றலைச் சேமிக்க முடியும். பொதுவான PCM-களில் பாரஃபின் மெழுகு, உப்பு ஹைட்ரேட்டுகள் மற்றும் கரிம சேர்மங்கள் அடங்கும். மறைவெப்பச் சேமிப்பு, உணர்வெப்பச் சேமிப்புடன் ஒப்பிடும்போது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியை வழங்குகிறது, ஆனால் PCM-கள் அதிக விலை கொண்டவையாகவும், திறமையான வெப்பப் பரிமாற்றத்தை உறுதிப்படுத்த கவனமாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டியவையாகவும் இருக்கலாம்.
• வெப்ப-வேதியியல் சேமிப்பு (Thermochemical Storage): இந்த வகை TES, மீளக்கூடிய இரசாயன வினைகள் மூலம் ஆற்றலைச் சேமிப்பதை உள்ளடக்கியது. வெப்பம் பயன்படுத்தப்படும்போது, ​​இரசாயன வினை ஆற்றலை உறிஞ்சுகிறது, மேலும் வினை தலைகீழாக மாறும்போது, ​​ஆற்றல் வெளியிடப்படுகிறது. வெப்ப-வேதியியல் சேமிப்பு மிக அதிக ஆற்றல் அடர்த்திகள் மற்றும் நீண்ட கால சேமிப்புக்கான திறனை வழங்குகிறது, ஆனால் இது இன்னும் வளர்ச்சியில் உள்ள ஒரு சிக்கலான தொழில்நுட்பமாகும்.

TES செயல்திறனை பாதிக்கும் காரணிகள்

பல காரணிகள் வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு அமைப்புகளின் செயல்திறனை பாதிக்கின்றன, அவற்றுள் சில:

• சேமிப்புக் கொள்ளளவு: சேமிப்பு அமைப்பு வைத்திருக்கக்கூடிய வெப்ப ஆற்றலின் அளவு.
• சேமிப்புத் திறன்: சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றலில் மீட்டெடுக்கக்கூடிய சதவீத அளவு.
• ஏற்றுதல் மற்றும் இறக்குதல் விகிதங்கள்: ஆற்றலைச் சேமித்து வெளியிடக்கூடிய விகிதம்.
• சேமிப்புக் காலம்: குறிப்பிடத்தக்க இழப்புகள் இல்லாமல் ஆற்றலைச் சேமிக்கக்கூடிய கால அளவு.
• சேமிப்புப் பொருளின் பண்புகள்: சேமிப்புப் பொருளின் வெப்பக் கடத்துத்திறன், குறிப்பிட்ட வெப்பக் கொண்மை மற்றும் பிற பண்புகள்.

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாடுகள்

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பம் குடியிருப்பு, வணிக, தொழில்துறை மற்றும் பயன்பாட்டு அளவிலான துறைகளில் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது.

குடியிருப்பு மற்றும் வணிக பயன்பாடுகள்

• சூரிய நீர் சூடாக்கி: இது சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் மிகவும் பொதுவான பயன்பாடாகும், வீடுகள் மற்றும் வணிகங்களுக்கு வீட்டு உபயோகத்திற்கான சூடான நீரை சூடாக்கப் பயன்படுகிறது. சூரிய நீர் சூடாக்கி அமைப்புகள் ஆற்றல் நுகர்வைக் கணிசமாகக் குறைத்து, பயன்பாட்டுக் கட்டணங்களைக் குறைக்கலாம். இஸ்ரேல் மற்றும் சைப்ரஸ் போன்ற நாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் சூரிய நீர் சூடாக்கிகள் இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.
• சூரிய வெளி வெப்பமூட்டல்: சூரிய வெப்ப அமைப்புகள், சூரியக் காற்று சூடாக்கிகளைப் பயன்படுத்தியோ அல்லது ரேடியேட்டர்கள் அல்லது தரைக்குக் கீழே உள்ள வெப்ப அமைப்புகள் வழியாக சூடான நீரைச் சுற்றவிடுவதன் மூலமாகவோ கட்டிடங்களை நேரடியாக வெப்பப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.
• சூரிய குளிர்ச்சி: சூரிய வெப்ப ஆற்றல் உறிஞ்சும் குளிர்விப்பான்கள் அல்லது உலர்த்தும் குளிர்ச்சி அமைப்புகளை இயக்கப் பயன்படலாம், இது கட்டிடங்களுக்கு குளிரூட்டலை வழங்குகிறது. சூரியக் கதிர்வீச்சு அதிகமாக இருக்கும் வெப்பமான காலநிலைகளில் இது மிகவும் கவர்ச்சிகரமானதாக இருக்கிறது. மத்திய கிழக்கில் உள்ள சில பல்கலைக்கழகங்களில் சூரிய சக்தியில் இயங்கும் குளிர்ச்சி அமைப்புகள் இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.
• சூரிய நீச்சல் குளம் வெப்பமூட்டல்: நீச்சல் குளங்களை வெப்பப்படுத்த சூரிய சேகரிப்பான்களைப் பயன்படுத்தலாம், இது நீச்சல் பருவத்தை நீட்டித்து ஆற்றல் செலவுகளைக் குறைக்கிறது.

தொழில்துறை பயன்பாடுகள்

• சூரிய செயல்முறை வெப்பம்: சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் உணவு பதப்படுத்துதல், ஜவுளி உற்பத்தி மற்றும் இரசாயன உற்பத்தி போன்ற பல்வேறு தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு செயல்முறை வெப்பத்தை வழங்க முடியும். இது புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்து, பசுமை இல்ல வாயு வெளியேற்றத்தைக் குறைக்கலாம். தொழில்களுக்கு உயர்-வெப்பநிலை செயல்முறை வெப்பத்தை உருவாக்க செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றல் (CSP) பெருகிய முறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• சூரியக் கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு: சூரிய வெப்ப ஆற்றல் கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு ஆலைகளுக்கு சக்தி அளிக்கப் பயன்படலாம், வறண்ட மற்றும் நீர் பற்றாக்குறை உள்ள பிராந்தியங்களில் நன்னீரை வழங்குகிறது. ஆஸ்திரேலியா மற்றும் மத்திய கிழக்கில் உள்ள சூரியக் கடல்நீர் சுத்திகரிப்புத் திட்டங்கள் இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

பயன்பாட்டு-அளவு பயன்பாடுகள்

• செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றல் (CSP) ஆலைகள்: CSP ஆலைகள் பெரிய அளவிலான கண்ணாடிகளைப் பயன்படுத்தி சூரிய ஒளியை ஒரு ஏற்பியின் மீது குவித்து, உயர்-வெப்பநிலை வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, இது நீராவி விசையாழிகள் மூலம் மின்சாரம் தயாரிக்கப் பயன்படுகிறது. CSP ஆலைகள், சூரியன் பிரகாசிக்காத போதும் மின்சாரத்தை வழங்க வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பை (TES) இணைக்க முடியும். மொராக்கோவில் உள்ள நூர் ஊர்ஸஸாத் சூரிய மின் நிலையம் மற்றும் அமெரிக்காவின் கலிபோர்னியாவில் உள்ள இவான்பா சூரிய மின் உற்பத்தி அமைப்பு ஆகியவை இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.
• சூரிய-உதவி மாவட்ட வெப்பமூட்டல்: சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் மாவட்ட வெப்பமூட்டல் நெட்வொர்க்குகளுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம், இது ஒரு சமூகத்தில் உள்ள பல கட்டிடங்களுக்கு வெப்பமூட்டல் மற்றும் வீட்டு உபயோக சூடான நீரை வழங்குகிறது. டென்மார்க் மற்றும் ஜெர்மனியில் உள்ள மாவட்ட வெப்பமூட்டல் அமைப்புகள் சூரிய வெப்ப ஆற்றலை உள்ளடக்கியுள்ளன.

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் நன்மைகள்

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பம் பல நன்மைகளை வழங்குகிறது, இது ஒரு நிலையான ஆற்றல் எதிர்காலத்திற்கான ஒரு கவர்ச்சிகரமான தீர்வாக அமைகிறது:

• புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் நிலையானது: சூரிய வெப்ப ஆற்றல் ஒரு புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் நிலையான எரிசக்தி ஆதாரமாகும், இது புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைத்து காலநிலை மாற்றத்தைத் தணிக்கிறது.
• ஆற்றல் திறன்: சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் அதிக ஆற்றல் திறன் கொண்டவையாக இருக்கலாம், சூரியக் கதிர்வீச்சின் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பகுதியை பயன்படுத்தக்கூடிய வெப்பமாக மாற்றுகின்றன.
• குறைக்கப்பட்ட கார்பன் உமிழ்வு: புதைபடிவ எரிபொருள் அடிப்படையிலான எரிசக்தி அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பம் கார்பன் உமிழ்வைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது.
• ஆற்றல் பாதுகாப்பு: சூரிய வெப்ப அமைப்புகள் இறக்குமதி செய்யப்படும் புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைப்பதன் மூலம் எரிசக்தி பாதுகாப்பை மேம்படுத்த முடியும்.
• வேலை வாய்ப்பு உருவாக்கம்: சூரிய வெப்பத் தொழில் உற்பத்தி, நிறுவுதல், பராமரிப்பு மற்றும் ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் வேலைகளை உருவாக்குகிறது.
• கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை: வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு (TES) கொண்ட சூரிய வெப்ப ஆலைகள் விநியோகிக்கக்கூடிய சக்தியை வழங்க முடியும், இது கட்டமைப்பு நிலைத்தன்மை மற்றும் நம்பகத்தன்மைக்கு பங்களிக்கிறது.
• செலவு-செயல்திறன்: சமீபத்திய ஆண்டுகளில் சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் செலவு கணிசமாகக் குறைந்துள்ளது, இது புதைபடிவ எரிபொருள் அடிப்படையிலான எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் பெருகிய முறையில் போட்டியிடுகிறது.

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் சவால்கள்

அதன் பல நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பம் சில சவால்களையும் எதிர்கொள்கிறது:

• இடைவெளி: சூரிய ஆற்றல் இடைப்பட்டதாகும், அதாவது அதன் கிடைக்கும் தன்மை வானிலை மற்றும் நாளின் நேரத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும். வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு (TES) இந்த சவாலைத் தணிக்க உதவும், ஆனால் இது அமைப்பின் செலவு மற்றும் சிக்கலை அதிகரிக்கிறது.
• நிலப் பயன்பாடு: செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றல் (CSP) ஆலைகளுக்கு பெரிய நிலப்பரப்புகள் தேவைப்படுகின்றன, இது சில இடங்களில் ஒரு கவலையாக இருக்கலாம்.
• நீர் நுகர்வு: சில CSP ஆலைகள் குளிரூட்டுவதற்கு நீரைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது வறண்ட பகுதிகளில் ஒரு பிரச்சினையாக இருக்கலாம். உலர் குளிரூட்டும் தொழில்நுட்பங்கள் நீர் நுகர்வைக் குறைக்கலாம், ஆனால் செலவுகளையும் அதிகரிக்கலாம்.
• அதிக ஆரம்ப செலவுகள்: சூரிய வெப்ப அமைப்புகளின் ஆரம்ப முதலீட்டு செலவு வழக்கமான எரிசக்தி அமைப்புகளை விட அதிகமாக இருக்கலாம், இருப்பினும் இந்த செலவு வேகமாக குறைந்து வருகிறது.
• பராமரிப்பு: உகந்த செயல்திறனை உறுதிப்படுத்த சூரிய வெப்ப அமைப்புகளுக்கு வழக்கமான பராமரிப்பு தேவை.

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம்

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் எதிர்காலம் பிரகாசமாக உள்ளது, செயல்திறனை மேம்படுத்துதல், செலவுகளைக் குறைத்தல் மற்றும் பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்துதல் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்தும் தொடர்ச்சியான ஆராய்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டு முயற்சிகள் உள்ளன. புதுமைகளின் முக்கிய பகுதிகள் பின்வருமாறு:

• மேம்பட்ட சேகரிப்பான் வடிவமைப்புகள்: அதிக திறமையான மற்றும் செலவு குறைந்த சூரிய சேகரிப்பான்களை உருவாக்குதல்.
• மேம்படுத்தப்பட்ட வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பு: அதிக ஆற்றல் அடர்த்திகள் மற்றும் நீண்ட சேமிப்புக் காலங்களைக் கொண்ட மேம்பட்ட TES பொருட்கள் மற்றும் அமைப்புகளை உருவாக்குதல்.
• செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றல் (CSP) முன்னேற்றங்கள்: CSP ஆலைகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்துதல் மற்றும் செலவைக் குறைத்தல்.
• பிற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் ஒருங்கிணைத்தல்: சூரிய வெப்ப ஆற்றலை காற்று மற்றும் புவிவெப்பம் போன்ற பிற புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தி ஆதாரங்களுடன் இணைத்து கலப்பின எரிசக்தி அமைப்புகளை உருவாக்குதல்.
• ஸ்மார்ட் கட்டமைப்பு ஒருங்கிணைப்பு: எரிசக்தி விநியோகம் மற்றும் நிர்வாகத்தை மேம்படுத்த ஸ்மார்ட் கட்டமைப்புகளில் சூரிய வெப்ப ஆற்றலை ஒருங்கிணைத்தல்.
• புதிய பயன்பாடுகள்: சூரிய எரிபொருள் உற்பத்தி மற்றும் சூரிய சக்தியால் இயக்கப்படும் தொழில்துறை செயல்முறைகள் போன்ற சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பத்தின் புதிய பயன்பாடுகளை ஆராய்தல்.

உலகளாவிய எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் முயற்சிகள்

உலகம் முழுவதும், பல்வேறு நாடுகள் மற்றும் அமைப்புகள் சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பங்களை தீவிரமாக ஊக்குவித்து செயல்படுத்தி வருகின்றன. இதோ சில எடுத்துக்காட்டுகள்:

• மொராக்கோவின் நூர் ஊர்ஸஸாத் சூரிய மின் நிலையம்: இந்த செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றல் (CSP) ஆலை உலகின் மிகப்பெரிய ஆலைகளில் ஒன்றாகும், மேலும் சூரிய அஸ்தமனத்திற்குப் பிறகும் மின்சாரம் வழங்க வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பைப் பயன்படுத்துகிறது. இது மொராக்கோவிற்கு புதுப்பிக்கத்தக்க எரிசக்தியில் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க முதலீட்டைக் குறிக்கிறது.
• டென்மார்க்கின் மாவட்ட வெப்பமூட்டல் அமைப்புகள்: டென்மார்க் மாவட்ட வெப்பமூட்டலில் முன்னணியில் உள்ளது, மேலும் அதன் பல அமைப்புகள் வீடுகள் மற்றும் வணிகங்களுக்கு சூடான நீரை வழங்க சூரிய வெப்ப ஆற்றலை இணைக்கின்றன. இது டென்மார்க் புதைபடிவ எரிபொருட்களைச் சார்ந்திருப்பதைக் குறைக்கவும், கார்பன் உமிழ்வைக் குறைக்கவும் உதவியுள்ளது.
• ஆஸ்திரேலியாவின் சூரியக் கடல்நீர் சுத்திகரிப்புத் திட்டங்கள்: அதன் வறண்ட காலநிலை காரணமாக, ஆஸ்திரேலியா சமூகங்களுக்கு நன்னீர் வழங்க சூரியக் கடல்நீர் சுத்திகரிப்புத் திட்டங்களில் முதலீடு செய்துள்ளது. இந்தத் திட்டங்கள் கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு ஆலைகளுக்கு சக்தி அளிக்க சூரிய வெப்ப ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகின்றன, இது நீர் உற்பத்தியின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைக் குறைக்கிறது.
• இந்தியாவின் தேசிய சூரிய இயக்கம்: இந்தியாவின் தேசிய சூரிய இயக்கம் நாடு முழுவதும் சூரிய வெப்பம் உட்பட சூரிய ஆற்றல் தொழில்நுட்பங்களின் பயன்பாட்டை ஊக்குவிப்பதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. இந்த இயக்கம் சூரிய நீர் சூடாக்கி, சூரிய செயல்முறை வெப்பம் மற்றும் செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஆற்றல் (CSP) ஆகியவற்றிற்கான இலக்குகளை உள்ளடக்கியது.
• ஐரோப்பிய ஒன்றியத்தின் சூரிய வெப்ப வரைபடம்: ஐரோப்பிய ஒன்றியம் ஐரோப்பா முழுவதும் சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பங்களின் பயன்பாட்டை அதிகரிப்பதற்கான உத்திகளை கோடிட்டுக் காட்டும் ஒரு சூரிய வெப்ப வரைபடத்தை உருவாக்கியுள்ளது. இந்த வரைபடம் சூரிய நீர் சூடாக்கி, சூரிய வெளி வெப்பமூட்டல் மற்றும் சூரிய மாவட்ட வெப்பமூட்டல் ஆகியவற்றிற்கான இலக்குகளை உள்ளடக்கியது.

முடிவுரை

சூரிய வெப்பத் தொழில்நுட்பம் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு சூரியனின் ஆற்றலைப் பயன்படுத்துவதற்கான நிரூபிக்கப்பட்ட மற்றும் பல்துறை பாதையை வழங்குகிறது. சூரிய வெப்பத்தைப் பிடித்து சேமிப்பதன் மூலம், இந்த அமைப்புகள் வீடுகள், வணிகங்கள் மற்றும் தொழில்களுக்கு நம்பகமான மற்றும் நிலையான எரிசக்தி ஆதாரத்தை வழங்க முடியும். தொழில்நுட்பம் தொடர்ந்து முன்னேறி செலவுகள் குறையும் போது, ​​ஒரு சுத்தமான எரிசக்தி எதிர்காலத்திற்கான உலகளாவிய மாற்றத்தில் சூரிய வெப்பம் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கு வகிக்க தயாராக உள்ளது. வெப்ப ஆற்றல் சேமிப்பை (TES) ஒருங்கிணைப்பது, இடைவெளியைச் சமாளிப்பதற்கும் சூரிய வெப்ப ஆற்றலின் விநியோகத் திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் முக்கியமானது, மேலும் ஒரு பன்முகப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் நிலையான எரிசக்தி தொகுப்பின் முக்கிய அங்கமாக அதன் நிலையை மேலும் உறுதிப்படுத்துகிறது.