उदाहरण और उपयोग के साथ सौर ऊर्जा परिभाषा

उदाहरण और उपयोग के साथ सौर ऊर्जा की परिभाषा
सौर ऊर्जा की परिभाषा वह ऊर्जा है जो सूर्य से आती है और जिसे हम सौर विकिरण की बदौलत ग्रहण कर सकते हैं।सौर ऊर्जा की अवधारणा का उपयोग अक्सर उस विद्युत या तापीय ऊर्जा को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जो सौर विकिरण का उपयोग करके प्राप्त की जाती है।

ऊर्जा का यह स्रोत पृथ्वी पर प्राथमिक ऊर्जा स्रोत का प्रतिनिधित्व करता है।चूँकि यह एक अक्षय स्रोत है इसलिए इसे नवीकरणीय ऊर्जा माना जाता है।

इस ऊर्जा से कई अन्य ऊर्जा स्रोत प्राप्त होते हैं, जैसे:

पवन ऊर्जा, जो हवा की शक्ति का उपयोग करती है।हवा तब उत्पन्न होती है जब सूर्य बड़ी मात्रा में हवा को गर्म करता है।
जीवाश्म ईंधन: वे कार्बनिक कणों के अपघटन की एक अत्यंत लंबी प्रक्रिया से आते हैं।कार्बनिक डीकंपोजर बड़े पैमाने पर प्रकाश संश्लेषण करने वाले पौधे थे।
हाइड्रोलिक ऊर्जा, जो पानी की संभावित ऊर्जा का उपयोग करती है।सौर विकिरण के बिना जल चक्र संभव नहीं होगा।
बायोमास से प्राप्त ऊर्जा, एक बार फिर, पौधों के प्रकाश संश्लेषण का परिणाम है।
इस प्रकार की नवीकरणीय ऊर्जा जीवाश्म ईंधन का एक विकल्प है जो कार्बन डाइऑक्साइड जैसी ग्रीनहाउस गैसों का उत्सर्जन नहीं करती है।

सौर ऊर्जा के उदाहरण
सौर ऊर्जा के कुछ उदाहरणों में निम्नलिखित शामिल हैं:

फोटोवोल्टिक सौर पैनल बिजली उत्पन्न करते हैं;इन सुविधाओं का उपयोग घरों, पर्वतीय आश्रयों आदि में किया जाता है।
फोटोवोल्टिक बिजली संयंत्र: वे पीवी पैनलों के महत्वपूर्ण विस्तार हैं जिनका उद्देश्य बिजली ग्रिड की आपूर्ति के लिए बिजली उत्पन्न करना है।
सौर कारें इलेक्ट्रिक मोटर चलाने के लिए सौर विकिरण को बिजली में परिवर्तित करने के लिए पीवी कोशिकाओं का उपयोग करती हैं।
सौर कुकर: वे तापमान बढ़ाने और खाना पकाने में सक्षम होने के लिए सूर्य की रोशनी को एक बिंदु तक केंद्रित करने के लिए एक परवलयिक प्रणाली से बने होते हैं।
हीटिंग सिस्टम: सौर तापीय ऊर्जा के साथ, एक तरल पदार्थ को गर्म किया जा सकता है जिसका उपयोग हीटिंग सर्किट में किया जा सकता है।
स्विमिंग पूल हीटिंग एक सरल द्रव सर्किट है जिसमें पानी सूर्य के संपर्क में आने वाले सौर तापीय संग्राहकों के एक सेट के साथ घूमता है।
कैलकुलेटर: कुछ इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में विद्युत सर्किट को बिजली की आपूर्ति करने के लिए एक छोटा सौर पैनल होता है।
सौर वेंटिलेशन एक प्रकार की सौर ऊर्जा है जो किसी स्थान को हवादार करने के लिए सूर्य की गर्मी का उपयोग करती है।इसका उपयोग अक्सर घरों और इमारतों में वायु गुणवत्ता में सुधार और ऊर्जा लागत को कम करने के लिए किया जाता है।सौर वेंटिलेशन का उपयोग किसी एक कमरे या पूरी इमारत को हवादार बनाने के लिए किया जा सकता है।
प्रकाश संश्लेषण एक प्राकृतिक तरीका है जिसका उपयोग पौधे सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए करते हैं।
सौर ऊर्जा के प्रकार
सौर ऊर्जा प्रौद्योगिकियाँ तीन प्रकार की हैं:

फोटोवोल्टिक सौर ऊर्जा: पीवी सौर पैनल एक ऐसी सामग्री से बने होते हैं, जो जब सौर विकिरण से टकराता है, तो इलेक्ट्रॉन छोड़ता है और विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है।
तापीय सौर ऊर्जा: यह प्रणाली सूर्य की किरणों की ताप क्षमता का लाभ उठाती है।किसी तरल पदार्थ को गर्म करने के लिए सौर विकिरण को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है जिसका उपयोग घरेलू गर्म पानी को गर्म करने के लिए किया जा सकता है।सौर तापीय विद्युत संयंत्रों में, भाप उत्पन्न की जाती है और, बाद में, बिजली।
निष्क्रिय सौर ऊर्जा बाहरी संसाधनों का उपयोग किए बिना सौर ताप का लाभ उठाने का एक संसाधन है।उदाहरण के लिए, आर्किटेक्ट घरों को उन्मुख कर सकते हैं और यह तय कर सकते हैं कि खिड़कियां कहां लगानी हैं, यह ध्यान में रखते हुए कि सौर विकिरण कहां प्राप्त होगा।इस तकनीक को जैवजलवायु वास्तुकला के रूप में जाना जाता है।
सौर ऊर्जा का उत्पादन कैसे होता है?
भौतिक दृष्टिकोण से, सौर ऊर्जा सूर्य में परमाणु प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से उत्पन्न होती है।जब यह ऊर्जा पृथ्वी पर हम तक पहुँचती है तो हम इसका कई प्रकार से लाभ उठा सकते हैं:

फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के साथ सौर पैनल।फोटोवोल्टिक पैनल एक ऐसी सामग्री से बने होते हैं, जो प्रकाश प्राप्त करने पर सीधे आयनित होते हैं और एक इलेक्ट्रॉन छोड़ते हैं।इस प्रकार, सौर विकिरण विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है।
सौर संग्राहकों का उपयोग करना जो सौर विकिरण को तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।इसका उद्देश्य अंदर प्रसारित होने वाले तरल पदार्थ को गर्म करना है।इस मामले में, हमारे पास बिजली नहीं है, लेकिन हमारे पास उच्च तापमान पर तरल पदार्थ है जिसका उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जा सकता है।
संकेंद्रित सौर ऊर्जा एक ऐसी प्रणाली है जो उच्च तापमान तक पहुंचने के लिए सभी सौर प्रकाश को एक केंद्र बिंदु पर प्रतिबिंबित करती है।इस तकनीक का उपयोग थर्मोसोलर संयंत्रों में ऊर्जा उत्पादन के लिए किया जाता है।
निष्क्रिय सौर ऊर्जा प्रणालियाँ बिना किसी बाहरी ऊर्जा इनपुट के सौर ऊर्जा का उपयोग करती हैं।उदाहरण के लिए, वास्तुशिल्प डिज़ाइन सर्दियों में अधिकतम सौर विकिरण की अनुमति देते हैं और गर्मियों में अधिक गर्मी से बचते हैं।
सोलर पैनल के प्रकार
सौर पैनल शब्द का प्रयोग दोनों विधियों (फोटोवोल्टिक और थर्मल) के लिए किया जाता है।किसी भी मामले में, किस प्रकार की सौर प्रौद्योगिकी का उपयोग इसके लिए किया जा रहा है, इसके आधार पर डिज़ाइन काफी भिन्न होता है:

सौर तापीय पैनल किसी तरल को गर्म करने के लिए सौर किरणों का उपयोग करता है जो गर्मी को तरल में स्थानांतरित करता है और फिर पानी को गर्म करता है।गर्म पानी प्राप्त करने के लिए घरों में सोलर वॉटर हीटर का उपयोग किया जाता है।
फोटोवोल्टिक पैनल सौर कोशिकाओं में रखे गए विशेष अर्धचालक तत्वों के गुणों का शोषण करता है।सौर विकिरण के अधीन होने पर सौर सेल विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।तथाकथित फोटोवोल्टिक प्रभाव के लिए धन्यवाद, सूर्य के संपर्क में आने से एक घटक (आमतौर पर सिलिकॉन) में इलेक्ट्रॉनों की गति होती है, जिससे निरंतर विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है।
संकेंद्रित सौर पैनल एक रैखिक संरचना के साथ परवलयिक दर्पणों की एक श्रृंखला का भी उपयोग करता है।इन दर्पणों का उद्देश्य भाप उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त उच्च तापमान तक पहुंचने के लिए सौर विकिरण को एक केंद्र बिंदु पर केंद्रित करना है।
सौर ऊर्जा का उपयोग

सूर्य की शक्ति का दोहन: फोटोवोल्टिक्स के लिए एक मार्गदर्शिका
सौर ऊर्जा के कई उपयोग और अनुप्रयोग हैं जिन्हें तीन बिंदुओं में संक्षेपित किया जा सकता है:

घरेलू गर्म पानी डीएचडब्ल्यू
सौर जल तापन का उपयोग घरेलू गर्म पानी (डीएचडब्ल्यू) की आपूर्ति और घरों और छोटे भवन परिसरों को गर्म करने के लिए किया जाता है।सौर ऊर्जा संयंत्र बनाए गए हैं जो भाप टरबाइनों का उपयोग करके संग्रहीत गर्मी को बिजली में परिवर्तित करते हैं।

हालाँकि, उच्च लागत और अनियमित बिजली आपूर्ति की तुलना में इन बिजली संयंत्रों के कम प्रदर्शन के कारण इन प्रोटोटाइप का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया गया है।

विद्युत उत्पादन
फोटोवोल्टिक पैनलों का उपयोग पृथक सौर प्रणालियों में विद्युत नेटवर्क (अंतरिक्ष जांच, उच्च ऊंचाई वाले टेलीफोन रिपीटर्स, आदि) से दूर उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जाता है।इनका उपयोग इतनी कम ऊर्जा मांग वाले अनुप्रयोगों में भी किया जाता है कि बिजली ग्रिड से कनेक्शन किफायती नहीं होगा (प्रकाश सिग्नल, पार्किंग मीटर, आदि)।

इन उपकरणों को संचायक से सुसज्जित किया जाना चाहिए जो दिन के दौरान उत्पादित अतिरिक्त बिजली को जमा करने में सक्षम हो ताकि रात में और बादल अवधि के दौरान उपकरण को बिजली मिल सके, आमतौर पर सौर बैटरी।

इनका उपयोग बड़े ग्रिड-कनेक्टेड सिस्टम में भी किया जाता है, हालांकि बिजली की आपूर्ति दैनिक और मौसमी स्थितियों में परिवर्तनशील होती है।इसलिए, भविष्यवाणी करना कठिन है और प्रोग्राम करने योग्य नहीं है।

यह असंततता वार्षिक मांग शिखर से ऊपर सुरक्षा के व्यापक मार्जिन वाले उत्पादन को छोड़कर, किसी भी समय बिजली की मांग को पूरा करना चुनौतीपूर्ण बना देती है।हालाँकि, गर्मियों में सौर ऊर्जा संयंत्रों के उत्पादन का चरम होने के कारण, यह एयर कंडीशनर के कारण अधिक आंतरिक मांग की भरपाई करने में सक्षम होता है।

सौर ऊर्जा के फायदे और नुकसान क्या हैं?
सौर ऊर्जा के उपयोग में विशिष्ट फायदे और नुकसान शामिल हैं।

मुख्य आलोचनाएँ या कमियाँ हैं:

प्रति किलोवाट उच्च निवेश लागत प्राप्त हुई।
यह बहुत उच्च दक्षता प्रदान करता है।
प्राप्त प्रदर्शन सौर कार्यक्रम, मौसम और कैलेंडर पर निर्भर करता है।इस कारण से, यह जानना कठिन है कि किसी निश्चित समय पर हम कितनी विद्युत शक्ति प्राप्त कर सकेंगे।यह कमी अन्य ऊर्जा स्रोतों, जैसे परमाणु या जीवाश्म ऊर्जा, के साथ गायब हो जाती है।
सोलर पैनल बनाने में जितनी ऊर्जा लगती है.फोटोवोल्टिक पैनलों के उत्पादन के लिए बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, अक्सर कोयले जैसे गैर-नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया जाता है।
दूसरी ओर, आपको सौर ऊर्जा के लाभों पर विचार करना होगा:

इसके समर्थक भविष्य के सौर प्रणालियों में पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं और तकनीकी सुधारों के कारण लागत में कमी और दक्षता लाभ का समर्थन करते हैं।
रात में इस ऊर्जा स्रोत की अनुपस्थिति के संबंध में, वे यह भी बताते हैं कि बिजली की खपत का अधिकतम शिखर दिन के दौरान, यानी सौर ऊर्जा के अधिकतम उत्पादन के दौरान पहुँच जाता है।
यह एक नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत है।दूसरे शब्दों में, यह अक्षय है.
यह गैर-प्रदूषणकारी ऊर्जा है: यह ग्रीनहाउस गैसों का उत्पादन नहीं करती है और इसलिए, जलवायु परिवर्तन की समस्या को बढ़ाने में योगदान नहीं देती है।
लेखक: ओरिओल प्लानास - औद्योगिक तकनीकी इंजीनियर