सोलर थर्मल कलेक्टर: परिभाषा

सोलर थर्मल कलेक्टर

एक उपकरण जो धूप सोखकर उसकी गर्मी किसी तरल को देता है, मुख्य रूप से घरेलू गर्म पानी, स्पेस हीटिंग, डिस्ट्रिक्ट हीटिंग और औद्योगिक प्रक्रिया की गर्मी के लिए।

सोलर थर्मल कलेक्टर धूप को सीधे गर्मी में बदलते हैं, और इनकी ऑप्टिकल दक्षता उस दक्षता से कहीं ज़्यादा होती है जिससे PV धूप को बिजली में बदलता है। बिना सांद्रण वाले मुख्य प्रकार:

फ़्लैट-प्लेट कलेक्टर: इंसुलेटेड, कांच वाले बक्से में खास कोटिंग वाला अवशोषक; 30–80 °C के लिए सबसे अच्छे।
इवैक्युएटेड-ट्यूब कलेक्टर: वैक्यूम वाली कांच की नलियों में अवशोषक, जिससे संवहन से गर्मी का नुकसान कम होता है; ठंडी जलवायु में बेहतर और करीब 120 °C तक काम के।
बिना कांच वाले कलेक्टर: स्विमिंग पूल के लिए प्लास्टिक की चटाइयाँ।

η = η₀ − a₁ · (T_m − T_a) / G − a₂ · (T_m − T_a)² / G

ISO 9806 के तहत फ़्लैट प्लेट की ऑप्टिकल दक्षता η₀ आमतौर पर 0.75–0.82 और a₁ 3–4 W/m²K होता है। इवैक्युएटेड ट्यूब में η₀ कम (0.6–0.75) होता है, पर a₁ करीब 1–1.5 W/m²K रहता है। कलेक्टर और आसपास के तापमान का अंतर जितना बढ़ता है, दक्षता उतनी घटती है।

दुनिया में स्थापित क्षमता करीब 550 GWth है, जिसका लगभग तीन-चौथाई चीन में है, ज़्यादातर थर्मोसाइफ़न वॉटर हीटर के रूप में (IEA SHC, Solar Heat Worldwide)। एक घरेलू गर्म पानी सिस्टम मध्य यूरोप में आमतौर पर सालाना ज़रूरत का 50–70% और भूमध्यसागरीय इलाकों में 70–90% पूरा करता है, जिसमें गर्म पानी के टैंक में थर्मल स्टोरेज होता है। डेनमार्क में बड़े कलेक्टर फ़ील्ड मौसमी पिट स्टोरेज के साथ डिस्ट्रिक्ट हीटिंग को गर्मी देते हैं। इमारतों में सोलर थर्मल का मुकाबला अब तेज़ी से उस PV से हो रहा है जो हीट पंप चलाता है। बिजली बनाने वाले सांद्रण कलेक्टर CSP के तहत आते हैं।

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