सौर बंब - शंकासमाधान

सौर यंत्रणेद्वारे पाणी तापवण्याचे फायदे काय आहेत?

1. पाणी तापवण्याच्या सौर हीटर्समुळे वीजेची तसेच पैशांची बचत होते; वीज आता दिवसेंदिवस महाग होत आहे आणि तिची उपलब्धता आता हमखास नाही;
2. सौर वॉटर हीटर्स प्रदूषण करत नाहीत
3. सौर वॉटर हीटर्स छतावरती बसविलेले असल्याने ते इलेक्ट्रिक गीझर्सपेक्षा जास्‍त सुरक्षित असतात

ही यंत्रणा आपल्या देशात वापरली जात आहे का?

होय. देशभरात दरवर्षी २०,००० हून जास्‍त घरगुती यंत्रणा बसविल्या जातात.

सोलर वॉटर हीटर कशाप्रकारे काम करते?

सौर वॉटर हीटरचे कार्य समजायला अगदी सोपे आहे. त्याच्या कार्यामध्ये दोन सामान्य तत्वांचा वापर केला जातो. ती तत्वे खालीलप्रमाणे आहेतः

• एखादा काळा पृष्ठभाग सूर्यप्रकाशात ठेवल्यानंतर, सूर्याची किरणे शोषली जाऊन तो तापतो; काळ्या पृष्ठभागाच्‍या अवशोषण गुणधर्माचा वापर सौर यंत्रात सौर ऊर्जा शोषून घेणे व तापमान वाढविण्यासाठी केला जातो.
• सूर्यप्रकाशात दीर्घकाळ उभी करून ठेवलेली कार/ बस गरम होते. याचे कारण असे सूर्याची किरणे बसच्या काचेच्या खिडक्यांमधून आत जातात परंतु बाहेर येऊ शकत नाहीत. उष्णता आतमध्ये कोंडली जाते आणि बस गरम होते. त्याचप्रमाणे उन्हात ठेवलेल्या उष्णतारोधक नळ्यांमधून सोडलेले पाणी गरम होते.या दोन सिध्‍दांतांचा वापर सामान्यपणे उपलब्ध सौर वॉटर हीटर्सच्‍या फ्लॅट प्लेट कलेक्टर्समध्ये केला जातो.

सौर वॉटर हीटरचे कार्य

एका नेहमीच्या सोलर वॉटर हीटरमध्ये गरम पाणी साठविण्याची एक टाकी आणि एक किंवा जास्‍त फ्लॅट प्लेट कलेक्टर्स असतात. सौर किरणे आत यावीत म्‍हणून हे कलेक्टर्स सूर्याच्या दिशेने तोंड करून ठेवतात. फ्लॅट प्लेट कलेक्टर्सच्या आतल्या बाजूला असलेल्या एका काळ्या शोषक पृष्ठभागाद्वारे सूर्य किरणे शोषली जातात आणि त्यातून वाहणार्‍या पाण्याकडे ती ऊर्जा हस्तांतरित करतात. गरम झालेले पाणी टाकीमध्ये साठवले जाते, उष्णता वाया जाऊ नये म्हणून ही टाकी उष्णतारोधी केलेली असते. गरम आणि थंड पाण्याच्या दरम्यान घनतेचा फरक असल्याने कलेक्टर्समधून पाणी फिरत जाऊन पुन्हा टाकीत जमा होण्याची प्रक्रिया आपोआप घडते (थर्मोसायफन प्रभाव).

फ्लॅट प्लेट कलेक्टर म्हणजे काय?

हा सौर वॉटर हीटर यंत्रणेचा गाभा असतो. त्यामध्ये एक शोषक प्लेट असते जिच्या सूर्याच्या दिशेने असणार्‍या पृष्ठभागावर शोषक पदार्थाचा लेप दिलेला असतो, यालाच सिलेक्टिव्‍ह कोटिंग असे ही म्हणतात. या शोषकामध्ये धातुच्या नळ्या आणि पत्र्यांचे एक संजाल असते.  पाणी या नळ्यांमधून वाहते. पत्रे त्यांच्यावर पडणारी सूर्य किरणे शोषून घेतात आणि ती ऊर्जा पाण्याकडे हस्तांतरित केली जाते. शोषक प्लेटचे हवामानापासून संरक्षण करण्यासाठी ती एक उघड्या पेटीच्या शीर्षभागावर बसवलेली असते. शोषकाची मागील बाजू आणि कडेच्या बाजू आणि पेटी यांच्यामधील जागा उष्णतारोधकाने भरलेली असते जेणेकरुन उष्णता वाया जाणे कमी केले जाते. पेटीच्या पुढील भाग एका उच्च संप्रेषण असलेल्या काचेच्या प्लेटने झाकलेली असते. फ्लॅट प्लेट कलेक्टर्सचा आकार त्यांच्या क्षेत्राच्या आधारे ठरतो आणि सामान्यतः त्यांचा आकार 1x2 मीटर इतका असतो.

एक विशिष्ट सोलर वॉटर हीटर यंत्रणा

सोलर वॉटर हीटर यंत्रणांमध्ये वापरण्‍यात येणार्‍या कलेक्टर्सचे प्रकार कोणते ?

भारतामध्ये घरगुती सोलर वॉटर हीटरमध्ये फ्लॅट प्लेट कलेक्टर्स सर्वाधिक वापरले जातात कारण ते इतरांच्या तुलनेत स्वस्त असतात. घरगुती सोलर यंत्रणांसाठी निर्वात ट्यूब कलेक्टर्स देखील प्रस्तावित आहेत, परंतु साधारपणे ते उपलब्ध होत नाहीत. वीज निर्मिती आणि औद्योगिक वापर यांसारख्या उच्च तपमान वापरासाठी सघन स्वरुपातील (Concentrating) कलेक्टर्स जास्‍त उपयुक्त ठरण्याची शक्यता आहे.

एक फ्लॅट प्लेट कलेक्टर खरेदी करतेवेळी कोणती खबरदारी घ्यावी?

सोलर वॉटर हीटरमध्ये वापरण्‍यासाठी फ्लॅट प्लेट कलेक्टर्सची वैशिष्ट्ये भारतीय मानक ब्यूरोने घालून दिलेली आहेत. त्यामुळे ISI ची खूण ही योग्य प्रकारचे साहित्य वापरले असल्याची हमी देते. लक्षात घेण्यासारखी महत्वाची वैशिष्ट्ये म्हणजे, शोषक प्लेटच्या बांधणीसाठी वापरलेले साहित्य, त्यावर देण्यात आलेल्या शोषक लेपाचा प्रकार, वापरलेल्या काचेच्या प्लेटची गुणवत्ता, पेटीसाठी वापरलेले साहित्य, अवरोधकाची जाडी, इत्यादि.

गरम पाणी साठविण्याच्या टाकीची अपेक्षित वैशिष्ट्ये कोणती?

घरगुती सोलर वॉटर हीटरमध्ये बसविली जाणारी गरम पाणी साठविण्याची टाकी ही विशेषत: दुहेरी भिंतयुक्त टाकी असते. उष्णता वाया जाऊ नये यासाठी आतील आणि बाहेरील टाक्यांच्या मधील जागा उष्णतारोधकाने भरलेली असते. आतील टाकी ही सामान्यतः तांबे किंवा स्टेनलेस स्टीलने बनलेली असते त्यामुळे तिच्या दीर्घकाळ टिकण्याची खात्री केली जाते. बाहेरील टाकी ही स्टेनलेस स्टील पत्रा, रंगविलेला स्टील पत्रा किंवा अल्युमिनिअमची बनलेली असू शकते. सूर्यप्रकाश नसेल किंवा गरम पाण्याची मागणी वाढलेली असेल अशा दिवसांमध्ये टाकीमध्ये एक पर्याय म्हणून थर्मोस्टॅट्सद्वारा नियंत्रित विद्युतीय यंत्रणा बसविता येऊ शकते. या टाकीची क्षमता यंत्रणेत वापरलेल्या संग्राहक क्षेत्राच्या प्रमाणात असावी. एक सर्वसामान्य नियम असा आहे की संग्राहक क्षेत्राच्या प्रत्येक चौरस मीटरसाठी 50 लीटर साठ्याची तरतूद झाली पाहिजे. फार मोठ्या किंवा फार लहान टाक्यांमुळे कार्यक्षमता कमी होते.

गरम पाणी साठविण्याच्या टाकीची वैशिष्ट्ये :

• चांगल्या सौर वॉटर हीटरची सर्वात पहिली आणि महत्वाची आवश्यकता म्हणजे त्याच्या घोषित क्षमतेसाठी पुरेसे संग्राहक क्षेत्र असावे. यंत्रणेमध्ये वापरलेल्या संग्राहक क्षेत्रामुळे पाणी तापविण्याची क्षमता निश्चित केली जाते. उदाहरणार्थ, उत्तर भारतीय सामान्य हवामानाच्या एका स्थितीत, एका सूर्यप्रकाशयुक्त हिवाळ्यातील दिवशी,संग्राहक क्षेत्राच्या एका चौरस मीटर क्षेत्रामध्ये सुमारे ५० लीटर पाणी ३०-४०° सेल्सिअस पर्यंत तापविले जाणे अपेक्षित आहे.
• देशात तयार केल्या जाणाऱ्या ठराविक फ्लॅट प्लेट कलेक्टरचे क्षेत्र अंदाजे २ चौरस मीटर असते आणि त्यामुळे ते एका दिवसात सुमारे १०० लीटर पाणी तापवू शकतात. हे एक आदर्श प्रमाण मानले जाते.
• आणखी, संग्राहकासाठी चांगले साहित्य वापरलेले असावे, आणि शोषकांवर चांगल्या प्रतीचे लेपन असावे (BIS द्वारा मान्यताप्राप्त संग्राहक पुष्‍कळशा स्थापित उत्पादकांकडून पुरविले जात आहेत).
• ही यंत्रणा एका घट्ट पायावर बसविण्यात यावी आणि जोरदार वाऱ्यांमध्ये नुकसान होऊ नये म्हणून ती भक्कमपणे बसवावी.

किती मोठी यंत्रणा खरेदी करावी

• मूलभत नियम हा आहे की आपल्या गरजेपेक्षा लहान यंत्रणा खरेदी करणे चांगले. जास्‍त पाण्याची आवश्यकता पडते, तेव्हा पाणी तापविण्याचे अन्य स्रोत वापरता येऊ शकतात. त्यामुळे उत्तम कार्यक्षमता मिळते आणि कार्यान्वयनाच्या समस्या कमी येतात.
• सर्वात चांगली गोष्ट म्हणजे गरम पाण्याच्या दैनंदिन मागणीचा प्रत्यक्ष अंदाज काढावा. अंदाज काढताना, लक्षात ठेवा की ही सौर यंत्रणा अंदाजे एक निश्चित प्रमाणातील पाणी गरम करण्यास सक्षम आहे आणि विशिष्ट सूर्यप्रकाशयुक्त दिवसांकरिता तिची बांधणी करण्यात आली आहे. त्याच बरोबर हे देखील लक्षात ठेवावे की या सौर यंत्रणेतील पाण्याचे तपमान संग्राहक क्षेत्र आणि टाकीची क्षमता यांच्याद्वारे निर्धारित करण्‍यात येते. ते सामान्यतः ५०-६०° सेल्सिअस असते, जे आंघोळीच्‍या पाण्यापेक्षा (सुमारे ४०°) बरेच जास्त असते.
• आपल्या मागणीचा अंदाज खालील कोष्टकाच्या मदतीने देखील काढता येतो.
• सौर यंत्रणांच्या आकाराचे एक विशिष्ट उदाहरण म्हणून असे सांगता येईल की १०० लीटर क्षमतेची यंत्रणा चार प्रौढ सदस्यांच्या कुटुंबासाठी साधारणपणे पुरेशी असते.

गरम पाण्याच्या आवश्यकतेचे अंदाज – काही उपयुक्त आदर्श नियम

टीपः सर्व अंदाज हे ६०° सेल्सिअस तपमान असलेल्या पाण्यासाठी दिलेले आहेत. या पाण्याचे तपमान सहन करता येण्याच्या पातळीला आणण्यासाठी त्यामध्ये थंड पाणी मिसळले पाहिजे. थंड पाणी मिसळण्याने पाण्याचे प्रमाण आवश्यक पातळीपर्यंत आणण्यास ही मदत होते.

पाणी तापविण्याची एक मोठी सौर यंत्रणा

सौर वॉटर हीटरची किंमत किती असते ?

पाणी तापविण्याच्या एखाद्या सौर यंत्रणेची एकूण किंमत अनेक बाबींवर अवलंबून असते. त्यामध्ये, क्षमता, वापरलेल्या बॅक-अपचा प्रकार, आतील आणि बाहेरील टाक्यांसाठी वापरलेले साहित्य, यांचा समावेश होतो. विशेषत:, BIS द्वारा मान्यताप्राप्त एकच 2 चौरस मीटर क्षेत्राच्या फ्लॅट प्लेट संग्राहक असलेल्या भारतीय संरचनेच्या यंत्रणेसाठी, बाजारपेठेतील विद्यमान किंमती या रु. 15,000-20,000 दरम्यान आहेत, यामध्ये नळ वितरण यंत्रणा समाविष्ट नाही. तथापि, ही किंमत केवळ सूचक आहे, आणि प्रत्येक उत्पादकानुसार त्यात फरक पडू शकतो.

पाणी तापविण्याची सौर यंत्रणा बसविण्याकरिता जागेची काय आवश्यकता असते?

• एका सौर यंत्रणेच्या कार्यासाठी मूलभूत आवश्यकता म्हणजे दिवसभर सूर्यप्रकाशाची अनावरोधित उपलब्धता असणे. विशेषत:, पाणी तापविण्याच्या घरगुती सौर यंत्रणा घराच्या छतावर बसविलेल्या असतात. सदर यंत्रणेतील संग्राहकांचे तोंड सूर्याच्या दिशेने असले पाहिजे आणि त्यामुळे सूर्याची किरण जास्तीत जास्त मिळण्यासाठी त्यांची दिशा दक्षिणेकडे असावी. म्हणजे दक्षिण, पश्चिम आणि पूर्व दिशांना या प्राधान्यक्रमाने सूर्यप्रकाशात कोणता ही अडथळा येणार नाही (दक्षिण दिशेच्या दोन्ही बाजूंना अंदाजे १२० °, ६०° ची कमान आदर्शवत सावलीपासून मुक्त असावी). एक आदर्श नियम म्हणून, सावलीमुक्त भागाची आवश्यकता प्रत्येक वापरलेल्या 1 x 2 मीटर संग्राहकासाठी अंदाजे 3 चौरस मीटर असावी.
• हा भाग सपाट, पावसाच्या पाण्यापासून दूर आणि शक्यतोवर, गरम पाणी पुरविले जात असलेल्या स्नानगृहांच्या जवळ असलेला उत्तम. थंड पाणी हे यंत्रणेच्या पायथ्यापासून सुमारे 2.5 मीटर उंचीवर उपलब्ध असावे.

ही यंत्रणा छताखेरीज अन्यत्र बसविता येते काय ?

ही यंत्रणा स्नानगृहांच्या जवळ, दक्षिणेला तोंड करुन असलेल्या एका भिंतीवर ब्रॅकेट वर देखील बसविता येऊ शकते. तथापि, अशी व्यवस्था करणे अवघड असते आणि त्याला जास्‍त खर्च येतो. यंत्रणा ब्रॅकेटवर योग्यप्रकारे बसविली जाणे महत्वाचे आहे. यंत्रणा दुरुस्त करण्यासाठी सुलभ जावे याची देखील खात्री करावी. अशी यंत्रणा वापराच्या ठिकाणाच्या जवळ असल्याने गरम पाणी वितरणाच्या नळ यंत्रणेचा खर्च कमी करता येऊ शकतो.

पाणी पुरवठा अनियमित असेल तर काय होते ?

पाणी तापविण्याची सौर यंत्रणा कार्यरत राहण्यासाठी अंदाजे 2.5 मीटर उंचीवरुन थंड पाण्याचा नियमित पुरवठा होणे आवश्यक आहे. थंड पाणी नियमितपणे उपलब्ध नसल्यास, एक स्वतंत्र थंड पाण्याची टाकी बसवावी लागेल, ही टाकी किमान सौर यंत्रणेच्या क्षमते एवढी असावी. थंड पाण्याचा पुरवठा दिवसाच्या दरम्यान खंडित झाल्यास, सौर यंत्रणेद्वारे पाणी गरम करण्याच्या प्रक्रियेवर लक्षणीय परिणाम होणार नाही. तथापि, पाणी पुरवठा पूर्ववत होईतोवर गरम पाणी वापरासाठी काढता येणार नाही.

ढगाळ हवामानाच्या दिवसांमध्ये काय होईल ?

सौर यंत्रणेद्वारे पाणी गरम होण्यावर नक्कीच प्रभाव पडेल. सूर्यापासून मिळणारी ऊर्जा अजिबात नगण्‍य असल्‍यास, सौर संग्राहकांद्वारे मिळणारी ऊर्जा शून्य राहील. अंशतः ढगाळ हवामान असलेल्या दिवशी थोडेफार पाणी गरम होण्याची शक्यता असते. पण, ढगाळ हवामानात गरम पाणी मिळण्याची खात्री करण्यासाठी एक सुयोग्य विद्युतीय बॅक अप हीटर यंत्रणेला बसवून घेण्यात यावा.

वीज आणि पैश्यांची किती बचत करता येऊ शकते ?

खाली दिलेल्या तक्‍त्‍यात देशाच्या विविध भागांमध्ये बसविलेल्या दिवसाला 100 लीटर सोलर वॉटर हीटरसाठी वीज आणि पैश्यांची अंदाजे संभाव्य बचत दर्शविलेली आहे. 100 लीटर क्षमतेचा घरगुती सौर वॉटर हीटर वापरण्याद्वारे वीज आणि पैश्यांची संभाव्य बचत (2.0 चौरस मीटर संग्राहक क्षेत्राचा वापर करुन)

* दक्षिणी क्षेत्रासाठी वापर पध्‍दती आणि बचत ही बंगलोरच्या विशिष्ट हवामानाशी संबंधित आहे, तर पश्चिमी क्षेत्रासाठीची माहिती ही पुण्याच्या विशिष्ट हवामानाशी निगडित आहे.

एका सोलर वॉटर हीटरचे अपेक्षित आयुष्य किती असते ?

BIS च्या मानकांनुसार साहित्य वापरुन तयार केलेले विशिष्ट सौर वॉटर हीटर्स सर्वसाधारण अनुपालनाच्‍या आधारे 15 -20 वर्षे टिकू शकतात.

सौर वॉटर हीटर चालविण्यासाठी विजेची गरज लागते काय ?

कोणती ही सौर वॉटर हीटर यंत्रणा चालविण्यासाठी वीजेची गरज नाही. तथापि, ढगाळ हवामानात गरम पाण्याची आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी बॅक अप हीटरची व्यवस्था केली असेल, तर वीजेची गरज भासते.

सौर ऊर्जेद्वारे गरम केलेले पाणी टाकीमध्ये किती वेळपर्यंत गरम राहाते ? सूर्यप्रकाश नसतांना लवकर सकाळी गरम पाणी आपल्याला मिळू शकते काय?

पाणी तापविण्याच्या सौर यंत्रणेद्वारे दिवसभरात तयार झालेले गरम पाणी एका उष्णतारोधक साठवण टाकीत साठवून ठेवण्‍यात येते. या टाकीचे उष्णतारोधक आवरण अशाप्रकारे असते की सुमारे २४ तासांसाठी तपमानात कोणती ही लक्षणीय घट न होता गरम राहू शकेल. अशाप्रकारे आदल्या दिवसभरात गरम झालेले पाणी दुसर्‍या दिवशी सकाळी वापरासाठी उपलब्ध झाले पाहिजे.

या यंत्रणांवर सरकारकडून काही आर्थिक लाभांश दिले जातात काय ?

पाणी तापविण्याच्या घरगुती सौर यंत्रणा बसविण्यासाठी केंद्र सरकार आपल्या नवीन आणि नूतनीकरणीय मंत्रालयाद्वारे अल्प व्याजावर कर्ज देते. ही कर्जे राष्ट्रीयकृत बँकांद्वारे अल्प व्याजदरांवर देण्‍यात येतात.

पाणी तापविण्याच्या घरगुती सौर यंत्रणांचा पुरवठा कोण करतात ?

देशभरातून पाणी तापविण्याच्या घरगुती सौर यंत्रणांचा पुरवठा करणारे 50 पेक्षा ही जास्‍त BIS मान्यताप्राप्त आपूर्तिकर्ते आहेत.

संचालनासाठी कोणत्या गोष्टी आवश्यक असतात ?

घरगुती सौर यंत्रणांसाठी कोणत्या ही विशेष संचालन कौशल्‍यांची आवश्यकता नसते. तथापि, पुढील गोष्टी पाळल्यास, या यंत्रणांची कार्यक्षमता उच्च पातळीवर राखता येईल.गरम झालेले बहुतांश पाणी एकाच वेळी वापरण्याचा प्रयत्न करा – एकतर सकाळच्या वेळी किंवा संध्याकाळी. गरम पाण्याचा नळ वारंवार चालू-बंद केल्यास वीजेची बचत कमी होईल.टाकीमध्ये विजेची बॅक अप व्यवस्था केली असेल तर, थर्मोस्टॅटला सर्वात खालच्या स्‍वीकारार्ह तपमानावर सेट करा.उत्तर भारतीय हवामानात, उन्हाळ्याच्या दिवसांत आंघोळीसाठी गरम पाणी वापरले जाण्‍याची शक्‍यता नाही. ही यंत्रणा पूर्णतः बिना वापराची ठेवायची असेल तर, त्यातील पाणी पूर्णतः काढून टाकावे आणि संग्राहकाला आच्छादित करावे.पर्यायाने, उन्हाळ्यात देखील गरम पाण्याची आवश्यकता लागत असेल, कमी प्रमाणात असली तरी, संग्राहकाला अंशतः आच्छादन घाला. संग्राहकावर धूळ जमा झाल्यास त्याची कार्यक्षमता कमी होते. त्याला आठवड्यातून किमान एकवेळा स्वच्छ करण्याचा प्रयत्न करा.

अनुपालनाकरीता आवश्यक असलेल्‍या गोष्‍टी कोणत्‍या?

पाणी तापविण्याच्या घरगुती सौर यंत्रणांना विशेष अनुपालनाची आवश्यकता नसते. नळांमधील प्रासंगिक गळतीचे काम सामान्य नळदुरुस्ती कारागीराकडून सहजपणे करवून घेता येते. पाणी जड गुणधर्माचं असेल तर, काही वर्षांनी संग्राहकावर क्षार जमा होऊ शकतात. त्यांना आम्लांचा वापर करुन काढून टाकावे लागते, या करीता आपूर्तिकर्त्‍याशी संपर्क करणे योग्य ठरेल. फुटलेली काच देखील आपूर्तिकर्त्‍याकडून बदलून घ्‍यायला हवी. बाहेरील उघड्या भागांवर रंग दिलेला असेल तर, संबंधित पृष्ठभागांवर गंज चढू नये यासाठी दर 2-3 वर्षांनी त्यांना पुन्हा रंग द्यावा.

पाणी तापविण्याच्या घरगुती यंत्रणांमध्ये बिघाड झाल्यास त्यासंबंधी सूचना

स्त्रोत : http://mnre.gov.in/