تھرموڈینامک سولر اسسٹ ہیٹ پمپ

عام طور پر، جب آپ سولر پینلز کے بارے میں سوچتے ہیں، تو آپ سولر فوٹوولٹکس (PV) کی تصویر بناتے ہیں: وہ پینل جو آپ کی چھت پر یا کسی کھلی جگہ پر نصب ہوتے ہیں اور سورج کی روشنی کو بجلی میں تبدیل کرتے ہیں۔ تاہم، سولر پینل تھرمل بھی ہو سکتے ہیں، یعنی وہ سورج کی روشنی کو بجلی کے برعکس گرمی میں تبدیل کرتے ہیں۔ تھرموڈینامک سولر پینلز تھرمل سولر پینل کی ایک قسم ہیں—جسے کلیکٹر بھی کہا جاتا ہے—جو روایتی تھرمل پینلز سے ڈرامائی طور پر مختلف ہوتے ہیں۔ براہ راست سورج کی روشنی کی ضرورت کے بجائے، تھرموڈینامک سولر پینل ہوا میں گرمی سے بھی بجلی پیدا کر سکتے ہیں۔

اہم نکات

تھرموڈینامک سولر پینل براہ راست توسیعی شمسی مدد سے چلنے والے ہیٹ پمپس (SAHPs) میں کلیکٹر اور بخارات کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔

وہ سورج کی روشنی اور محیطی ہوا دونوں سے گرمی جذب کرتے ہیں، اور عام طور پر انہیں براہ راست سورج کی روشنی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، حالانکہ وہ سرد موسم میں اچھی کارکردگی کا مظاہرہ نہیں کر سکتے ہیں۔

اس بات کا اندازہ لگانے کے لیے مزید جانچ کی ضرورت ہے کہ ٹھنڈے موسم میں تھرموڈینامک سولر پینلز کس حد تک کام کرتے ہیں۔

اگرچہ تھرموڈینامک سولر پینل یورپ میں سب سے زیادہ مقبول ہیں، کچھ امریکہ میں مارکیٹ میں آنے لگے ہیں۔

شمسی توانائی سے چلنے والا ہیٹ پمپ کیسے کام کرتا ہے؟

SAHPs گرمی پیدا کرنے کے لیے سورج اور ہیٹ پمپس سے تھرمل توانائی استعمال کرتے ہیں۔ جب کہ آپ ان سسٹمز کو بہت سے مختلف طریقوں سے ترتیب دے سکتے ہیں، ان میں ہمیشہ پانچ اہم اجزاء شامل ہوتے ہیں: جمع کرنے والے، ایک بخارات بنانے والا، ایک کمپریسر، ایک تھرمل ایکسپینشن والو، اور اسٹوریج ہیٹ ایکسچینج کرنے والا ٹینک۔

تھرموڈینامک سولر پینلز کیا ہیں؟ وہ کیسے کام کرتے ہیں؟

تھرموڈینامک سولر پینلز کچھ براہ راست توسیعی سولر اسسٹڈ ہیٹ پمپس (SAHPs) کے اجزاء ہوتے ہیں، جہاں وہ جمع کرنے والے کے طور پر کام کرتے ہیں، ٹھنڈے ریفریجرینٹ کو گرم کرتے ہیں۔ براہ راست توسیع SAHPs میں، وہ بخارات کے طور پر بھی کام کرتے ہیں: چونکہ ریفریجرینٹ تھرموڈینامک سولر پینل کے ذریعے براہ راست گردش کرتا ہے اور گرمی کو جذب کرتا ہے، یہ بخارات بن جاتا ہے، مائع سے گیس میں بدل جاتا ہے۔ اس کے بعد گیس کمپریسر کے ذریعے سفر کرتی ہے جہاں اس پر دباؤ ہوتا ہے، اور آخر میں اسٹوریج ہیٹ ایکسچینج ٹینک تک جاتا ہے، جہاں یہ آپ کے پانی کو گرم کرتا ہے۔

فوٹو وولٹک یا روایتی تھرمل سولر پینلز کے برعکس، تھرموڈینامک سولر پینلز کو مکمل سورج کی روشنی میں رکھنے کی ضرورت نہیں ہے۔ وہ براہ راست سورج کی روشنی سے گرمی جذب کرتے ہیں، لیکن محیطی ہوا سے گرمی بھی کھینچ سکتے ہیں۔ اس طرح، جب کہ تھرموڈینامک سولر پینلز کو تکنیکی طور پر سولر پینل سمجھا جاتا ہے، وہ کچھ طریقوں سے ایئر سورس ہیٹ پمپ سے زیادہ ملتے جلتے ہیں۔ تھرموڈینامک سولر پینلز کو چھتوں یا دیواروں پر، پوری دھوپ میں یا مکمل سایہ میں لگایا جا سکتا ہے- یہاں انتباہ یہ ہے کہ اگر آپ سرد آب و ہوا میں رہتے ہیں، تو وہ ممکنہ طور پر پوری سورج کی روشنی میں زیادہ مؤثر طریقے سے کام کریں گے کیونکہ ماحول کا درجہ حرارت گرم نہیں ہو سکتا۔ آپ کی حرارتی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے کافی ہے۔

شمسی گرم پانی کے بارے میں کیا خیال ہے؟

شمسی توانائی سے گرم پانی کے نظام روایتی جمع کرنے والے استعمال کرتے ہیں، جو یا تو ریفریجرینٹ کو گرم کرسکتے ہیں، جیسے تھرموڈینامک سولر پینلز، یا براہ راست پانی۔ ان جمع کرنے والوں کو مکمل سورج کی روشنی کی ضرورت ہوتی ہے، اور ریفریجرینٹ یا پانی نظام کے ذریعے یا تو غیر فعال طور پر کشش ثقل کے ذریعے، یا کنٹرولر پمپ کے ذریعے فعال طور پر منتقل ہو سکتا ہے۔ SAHPs زیادہ کارآمد ہوتے ہیں کیونکہ ان میں ایک کمپریسر شامل ہوتا ہے، جو گیسی ریفریجرینٹ میں حرارت کو دباؤ اور مرتکز کرتا ہے، اور اس لیے کہ ان میں تھرمل ایکسچینج والو شامل ہوتا ہے، جو اس شرح کو کنٹرول کرتا ہے جس پر ریفریجرینٹ بخارات کے ذریعے بہتا ہے- جو تھرموڈینامک سولر پینل ہو سکتا ہے۔ - توانائی کی پیداوار کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے۔

تھرموڈینامک سولر پینل کتنی اچھی طرح سے کام کرتے ہیں؟

شمسی گرم پانی کے نظام کے برعکس، تھرموڈینامک سولر پینلز اب بھی ایک ترقی پذیر ٹیکنالوجی ہیں اور ان کا اتنا تجربہ نہیں کیا گیا ہے۔ 2014 میں، ایک آزاد تجربہ گاہ، Narec Distributed Energy، نے بلیتھ، برطانیہ میں تھرموڈینامک سولر پینلز کی کارکردگی کا تعین کرنے کے لیے ٹیسٹ کیے تھے۔ بلیتھ میں کافی معتدل آب و ہوا ہے جس میں بھاری بارش ہوتی ہے اور ٹیسٹ جنوری سے جولائی تک چلائے جاتے تھے۔

نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ تھرموڈینامک SAHP سسٹم کی کارکردگی کا گتانک، یا COP، 2.2 تھا (جب آپ ہیٹ ایکسچینج ٹینک سے ضائع ہونے والی حرارت کا حساب کرتے ہیں)۔ ہیٹ پمپ کو عام طور پر انتہائی موثر سمجھا جاتا ہے جب وہ 3.0 سے اوپر COPs حاصل کرتے ہیں۔ تاہم، جب کہ اس مطالعے نے یہ ظاہر کیا کہ، 2014 میں، تھرموڈینامک سولر پینلز معتدل آب و ہوا میں زیادہ کارگر نہیں تھے، وہ گرم آب و ہوا میں زیادہ موثر طریقے سے کام کر سکتے ہیں۔ مزید برآں، جیسا کہ ٹیکنالوجی آگے بڑھ رہی ہے، تھرموڈینامک سولر پینلز کو شاید ایک نئے آزاد ٹیسٹنگ اسٹڈی کی ضرورت ہے۔

شمسی توانائی سے چلنے والے ہیٹ پمپوں کی کارکردگی کا اندازہ کیسے لگایا جائے۔

SAHP کا انتخاب کرنے سے پہلے، آپ کو مختلف سسٹمز کے کوفیشینٹ آف پرفارمنس (COP) کا موازنہ کرنا چاہیے۔ COP ہیٹ پمپ کی کارکردگی کا ایک پیمانہ ہے جس کی بنیاد اس کے انرجی ان پٹ کے مقابلے میں پیدا ہونے والی مفید حرارت کے تناسب پر ہوتی ہے۔ اعلی COPs زیادہ موثر SAHPs اور کم آپریٹنگ اخراجات کے برابر ہیں۔ جب کہ سب سے زیادہ COP جو کوئی بھی ہیٹ پمپ حاصل کر سکتا ہے 4.5 ہے، 3.0 سے اوپر COPs والے ہیٹ پمپس کو انتہائی موثر سمجھا جاتا ہے۔