ઉદાહરણો અને ઉપયોગો સાથે સૌર ઊર્જાની વ્યાખ્યા

ઉદાહરણો અને ઉપયોગો સાથે સૌર ઉર્જા વ્યાખ્યા
સૌર ઊર્જાની વ્યાખ્યા એ ઊર્જા છે જે સૂર્યમાંથી આવે છે અને જે આપણે સૌર કિરણોત્સર્ગને કારણે મેળવી શકીએ છીએ.સૌર ઉર્જાનો ખ્યાલ ઘણીવાર વિદ્યુત અથવા થર્મલ ઊર્જાનો સંદર્ભ આપવા માટે વપરાય છે જે સૌર કિરણોત્સર્ગનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવે છે.

ઊર્જાનો આ સ્ત્રોત પૃથ્વી પરના પ્રાથમિક ઊર્જા સ્ત્રોતનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.કારણ કે તે એક અખૂટ સ્ત્રોત છે, તેને નવીનીકરણીય ઉર્જા ગણવામાં આવે છે.

આ ઉર્જામાંથી, અન્ય ઘણા ઉર્જા સ્ત્રોતો પ્રાપ્ત થાય છે, જેમ કે:

પવન ઊર્જા, જે પવનની શક્તિનો ઉપયોગ કરે છે.જ્યારે સૂર્ય મોટા પ્રમાણમાં હવાને ગરમ કરે છે ત્યારે પવન ઉત્પન્ન થાય છે.
અશ્મિભૂત ઇંધણ: તે કાર્બનિક કણોના વિઘટનની અત્યંત લાંબી પ્રક્રિયામાંથી આવે છે.કાર્બનિક વિઘટન કરનારા મોટાભાગે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરનારા છોડ હતા.
હાઇડ્રોલિક ઊર્જા, જે પાણીની સંભવિત ઊર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.સૌર કિરણોત્સર્ગ વિના, જળ ચક્ર શક્ય બનશે નહીં.
બાયોમાસમાંથી ઉર્જા, ફરી એકવાર, છોડના પ્રકાશસંશ્લેષણનું પરિણામ છે.
આ પ્રકારની નવીનીકરણીય ઉર્જા એ અશ્મિભૂત ઇંધણનો વિકલ્પ છે જે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ જેવા ગ્રીનહાઉસ વાયુઓનું ઉત્સર્જન કરતા નથી.

સૌર ઉર્જાનાં ઉદાહરણો
સૌર ઊર્જાના કેટલાક ઉદાહરણોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

ફોટોવોલ્ટેઇક સોલાર પેનલ વીજળી ઉત્પન્ન કરે છે;આ સુવિધાઓનો ઉપયોગ ઘરો, પર્વત આશ્રયસ્થાનો વગેરેમાં થાય છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પાવર પ્લાન્ટ્સ: તે પીવી પેનલના નોંધપાત્ર વિસ્તરણ છે જેનો ઉદ્દેશ વીજળી ગ્રીડને સપ્લાય કરવા માટે વીજળી ઉત્પન્ન કરવાનો છે.
સોલાર કાર ઇલેક્ટ્રિક મોટર ચલાવવા માટે સૌર કિરણોત્સર્ગને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરવા માટે પીવી કોષોનો ઉપયોગ કરે છે.
સૌર કૂકર: તે સૂર્યના પ્રકાશને તાપમાન વધારવા અને રાંધવા માટે સક્ષમ થવા માટે એક બિંદુ સુધી કેન્દ્રિત કરવા માટે પેરાબોલિક સિસ્ટમથી બનેલા છે.
હીટિંગ સિસ્ટમ્સ: સૌર થર્મલ ઊર્જા સાથે, પ્રવાહીને ગરમ કરી શકાય છે જેનો ઉપયોગ હીટિંગ સર્કિટમાં થઈ શકે છે.
સ્વિમિંગ પૂલ હીટિંગ એ એક સરળ પ્રવાહી સર્કિટ છે જેમાં પાણી સૂર્યના સંપર્કમાં રહેલા સૌર થર્મલ કલેક્ટર્સના સમૂહ સાથે ફરે છે.
કેલ્ક્યુલેટર: કેટલાક ઈલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં વિદ્યુત સર્કિટને પાવર સપ્લાય કરવા માટે નાની સોલાર પેનલ હોય છે.
સૌર વેન્ટિલેશન એ સૌર ઊર્જાનો એક પ્રકાર છે જે જગ્યાને હવાની અવરજવર કરવા માટે સૂર્યની ગરમીનો ઉપયોગ કરે છે.હવાની ગુણવત્તા સુધારવા અને ઉર્જા ખર્ચ ઘટાડવા ઘરો અને ઇમારતોમાં તેનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે.સોલાર વેન્ટિલેશનનો ઉપયોગ એક રૂમ અથવા સમગ્ર બિલ્ડિંગને વેન્ટિલેટ કરવા માટે કરી શકાય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ એ કુદરતી રીત છે જેનો ઉપયોગ છોડ સૌર ઊર્જાને રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે કરે છે.
સૌર ઊર્જાના પ્રકાર
ત્યાં ત્રણ પ્રકારની સૌર ઉર્જા તકનીકો છે:

ફોટોવોલ્ટેઇક સૌર ઉર્જા: પીવી સોલર પેનલ્સ એવી સામગ્રીથી બનેલી હોય છે જે, જ્યારે સૌર કિરણોત્સર્ગ ત્રાટકે છે, ઇલેક્ટ્રોન છોડે છે અને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે.
થર્મલ સોલાર એનર્જી: આ સિસ્ટમ સૂર્યના કિરણોની ગરમીની ક્ષમતાનો લાભ લે છે.ઘરેલું ગરમ ​​પાણી ગરમ કરવા માટે વાપરી શકાય તેવા પ્રવાહીને ગરમ કરવા માટે સૌર કિરણોત્સર્ગ થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે.સૌર થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સમાં, વરાળ અને ત્યારબાદ વીજળી ઉત્પન્ન થાય છે.
નિષ્ક્રિય સૌર ઉર્જા એ બાહ્ય સંસાધનોનો ઉપયોગ કર્યા વિના સૌર ગરમીનો લાભ લેવાનું સાધન છે.ઉદાહરણ તરીકે, સૌર કિરણોત્સર્ગ ક્યાં પ્રાપ્ત થશે તે ધ્યાનમાં રાખીને આર્કિટેક્ટ ઘરોને દિશા આપી શકે છે અને વિન્ડો ક્યાં મૂકવી તે નક્કી કરી શકે છે.આ તકનીકને બાયોક્લાઇમેટિક આર્કિટેક્ચર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
સૌર ઉર્જા કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે?
ભૌતિક દ્રષ્ટિકોણથી, સૂર્યમાં પરમાણુ પ્રતિક્રિયાઓના ઉત્તરાધિકાર દ્વારા સૌર ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે.જ્યારે આ ઉર્જા પૃથ્વી પર આપણા સુધી પહોંચે છે, ત્યારે આપણે ઘણી રીતે તેનો લાભ લઈ શકીએ છીએ:

ફોટોવોલ્ટેઇક કોષો સાથે સૌર પેનલ્સ.ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સ એવી સામગ્રીથી બનેલી હોય છે જે પ્રકાશ પ્રાપ્ત કરતી વખતે, ઇલેક્ટ્રોનને સીધો આયનાઇઝ કરે છે અને મુક્ત કરે છે.આ રીતે, સૌર કિરણોત્સર્ગ વિદ્યુત ઊર્જામાં પરિવર્તિત થાય છે.
સૌર કલેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને જે સૌર કિરણોત્સર્ગને થર્મલ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરવા માટે રચાયેલ છે.તેનો હેતુ અંદર ફરતા પ્રવાહીને ગરમ કરવાનો છે.આ કિસ્સામાં, અમારી પાસે વીજળી નથી, પરંતુ અમારી પાસે ઊંચા તાપમાને પ્રવાહી છે જેનો ઉપયોગ ઘણી એપ્લિકેશનોમાં થઈ શકે છે.
કેન્દ્રિત સૌર ઉર્જા એક એવી સિસ્ટમ છે જે ઉચ્ચ તાપમાન સુધી પહોંચવા માટે તમામ સૌર લાઇટિંગને કેન્દ્રબિંદુ પર પ્રતિબિંબિત કરે છે.આ ટેક્નોલોજીનો ઉપયોગ થર્મોસોલર પ્લાન્ટ્સમાં ઊર્જા ઉત્પાદન માટે થાય છે.
નિષ્ક્રિય સૌર ઉર્જા પ્રણાલીઓ કોઈપણ બાહ્ય ઉર્જા ઇનપુટ વિના સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.ઉદાહરણ તરીકે, આર્કિટેક્ચરલ ડિઝાઇન શિયાળામાં મહત્તમ સૌર કિરણોત્સર્ગને મંજૂરી આપે છે અને ઉનાળામાં વધારાની ગરમી ટાળે છે.
સોલર પેનલના પ્રકાર
સૌર પેનલ્સ શબ્દનો ઉપયોગ બંને પદ્ધતિઓ (ફોટોવોલ્ટેઇક અને થર્મલ) માટે થાય છે.કોઈ પણ સંજોગોમાં, તે કયા પ્રકારની સૌર તકનીક માટે ઉપયોગમાં લેવાશે તેના આધારે ડિઝાઇન નોંધપાત્ર રીતે અલગ છે:

સૌર થર્મલ પેનલ પ્રવાહીને ગરમ કરવા માટે સૌર કિરણોનો ઉપયોગ કરે છે જે ગરમીને પ્રવાહીમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે અને પછી પાણીને ગરમ કરે છે.ગરમ પાણી મેળવવા માટે ઘરોમાં સોલાર વોટર હીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ સૌર કોષોમાં મૂકવામાં આવેલા ચોક્કસ સેમિકન્ડક્ટર તત્વોના ગુણધર્મોનું શોષણ કરે છે.જ્યારે સૌર કિરણોત્સર્ગને આધિન હોય ત્યારે સૌર કોષો વિદ્યુત ઊર્જા ઉત્પન્ન કરે છે.કહેવાતી ફોટોવોલ્ટેઇક અસર માટે આભાર, સૂર્યના સંપર્કમાં એક ઘટક (સામાન્ય રીતે સિલિકોન) માં ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલ થાય છે, જે સતત ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરે છે.
ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતી સૌર પેનલ રેખીય રચના સાથે પેરાબોલિક અરીસાઓની શ્રેણીનો પણ ઉપયોગ કરે છે.આ અરીસાઓનો ઉદ્દેશ્ય સૂર્ય કિરણોત્સર્ગને કેન્દ્રબિંદુ પર કેન્દ્રિત કરવાનો છે જેથી વરાળ ઉત્પન્ન કરી શકાય તેટલા ઊંચા તાપમાને પહોંચે.
સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ

સૂર્યની શક્તિનો ઉપયોગ: ફોટોવોલ્ટેઇક્સ માટે માર્ગદર્શિકા
સૌર ઉર્જાના ઘણા ઉપયોગો અને ઉપયોગો છે જેને ત્રણ મુદ્દાઓમાં સારાંશ આપી શકાય છે:

ઘરેલું ગરમ ​​પાણી DHW
સોલાર વોટર હીટિંગનો ઉપયોગ ઘરેલું ગરમ ​​પાણી (DHW) અને ઘરો અને નાના બિલ્ડીંગ કોમ્પ્લેક્સને ગરમ કરવા માટે થાય છે.સોલાર પાવર પ્લાન્ટ બનાવવામાં આવ્યા છે જે સ્ટીમ ટર્બાઇનનો ઉપયોગ કરીને સંગ્રહિત ગરમીને વીજળીમાં રૂપાંતરિત કરે છે.

જો કે, ઊંચા ખર્ચ અને અનિયમિત વીજ પુરવઠાની તુલનામાં આ પાવર પ્લાન્ટ્સની નીચી કામગીરીને કારણે આ પ્રોટોટાઇપનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થયો નથી.

વીજળી ઉત્પાદન
ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલ્સનો ઉપયોગ આઇસોલેટેડ સોલર સિસ્ટમમાં ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્ક્સ (સ્પેસ પ્રોબ્સ, હાઇ-એલ્ટિટ્યુડ ટેલિફોન રીપીટર, વગેરે)થી દૂર ઉપકરણોને પાવર કરવા માટે થાય છે.તેઓનો ઉપયોગ એવી ઓછી ઉર્જા માંગ સાથેના કાર્યક્રમોમાં પણ થાય છે કે વીજળી ગ્રીડ સાથેનું જોડાણ આર્થિક ન હોય (લાઇટ સિગ્નલ, પાર્કિંગ મીટર, વગેરે).

આ ઉપકરણો રાત્રિના સમયે અને વાદળછાયું સમયગાળામાં, સામાન્ય રીતે સૌર બેટરીઓ દરમિયાન ઉપકરણોને પાવર કરવા માટે દિવસ દરમિયાન ઉત્પાદિત વધારાની વીજળી એકઠા કરવામાં સક્ષમ સંચયકોથી સજ્જ હોવા જોઈએ.

તેઓનો ઉપયોગ મોટી ગ્રીડ-જોડાયેલ સિસ્ટમોમાં પણ થાય છે, જો કે વીજ પુરવઠો દૈનિક અને મોસમી પરિસ્થિતિઓમાં બદલાય છે.તેથી, આગાહી કરવી મુશ્કેલ છે અને પ્રોગ્રામેબલ નથી.

વાર્ષિક માંગના શિખરો ઉપર સલામતીના વિશાળ માર્જિન સાથે ઉત્પાદન સિવાય, આ વિરામ કોઈપણ સમયે વીજળીની માંગને પહોંચી વળવાનું પડકારજનક બનાવે છે.જો કે, ઉનાળામાં સોલાર પાવર પ્લાન્ટના ઉત્પાદનની ટોચ હોવાને કારણે, તે એર કંડિશનર્સને કારણે મોટી આંતરિક માંગને સરભર કરે છે.

સૌર ઊર્જાના ફાયદા અને ગેરફાયદા શું છે?
સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ ચોક્કસ ગુણદોષનો સમાવેશ કરે છે.

મુખ્ય ટીકાઓ અથવા ખામીઓ છે:

પ્રાપ્ત કરેલ કિલોવોટ દીઠ ઉચ્ચ રોકાણ ખર્ચ.
તે ખૂબ જ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા આપે છે.
પ્રાપ્ત પ્રદર્શન સૌર સમયપત્રક, હવામાન અને કેલેન્ડર પર આધારિત છે.આ કારણોસર, તે જાણવું મુશ્કેલ છે કે આપેલ ક્ષણે આપણે કઈ વિદ્યુત શક્તિ પ્રાપ્ત કરી શકીશું.આ ખામી અન્ય ઉર્જા સ્ત્રોતો, જેમ કે પરમાણુ અથવા અશ્મિભૂત ઉર્જા સાથે અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
સોલાર પેનલ બનાવવા માટે કેટલી ઉર્જા લાગે છે.ફોટોવોલ્ટેઇક પેનલના ઉત્પાદન માટે ઘણી બધી ઊર્જાની જરૂર પડે છે, ઘણીવાર કોલસા જેવા બિન-નવીનીકરણીય ઉર્જા સ્ત્રોતોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
બીજી બાજુ, તમારે સૌર ઉર્જાના ફાયદાઓ ધ્યાનમાં લેવા જોઈએ:

તેના હિમાયતીઓ સ્કેલની અર્થવ્યવસ્થા અને ભાવિ સૌર પ્રણાલીઓમાં તકનીકી સુધારણાને કારણે ખર્ચમાં ઘટાડો અને કાર્યક્ષમતા લાભોને સમર્થન આપે છે.
રાત્રિના સમયે આ ઉર્જા સ્ત્રોતની ગેરહાજરી અંગે, તેઓ એ પણ નિર્દેશ કરે છે કે દિવસ દરમિયાન, એટલે કે, સૌર ઊર્જાના મહત્તમ ઉત્પાદન દરમિયાન વિદ્યુત વપરાશની મહત્તમ ટોચ પર પહોંચી જાય છે.
તે નવીનીકરણીય ઉર્જાનો સ્ત્રોત છે.બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તે અખૂટ છે.
તે બિન-પ્રદૂષિત ઉર્જા છે: તે ગ્રીનહાઉસ વાયુઓ ઉત્પન્ન કરતી નથી અને તેથી, આબોહવા પરિવર્તનની સમસ્યામાં વધારો કરવામાં ફાળો આપતી નથી.
લેખક: ઓરિઓલ પ્લાનાસ – ઔદ્યોગિક ટેકનિકલ એન્જિનિયર