अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स के नए शोध के अनुसार, सौर ऊर्जा इकाई में एक कार्बनिक पदार्थ शक्ति स्रोत जोड़ने से वर्ष के सबसे ठंडे महीनों के दौरान एकल मंजिला घर के लिए 100 प्रतिशत ताप प्रदान किया जा सकता है और पर्यावरण को मदद मिल सकती है।
शोध के निष्कर्ष ‘जर्नल ऑफ रिन्यूएबल एंड सस्टेनेबल एनर्जी’ में प्रकाशित हुए थे।
सौर ऊर्जा इकाई में एक कार्बनिक पदार्थ शक्ति स्रोत जोड़ने से वर्ष के सबसे ठंडे महीनों के दौरान एक मंजिला घर के लिए 100 प्रतिशत गर्मी की आपूर्ति हो सकती है जबकि पर्यावरण को भी लाभ हो सकता है।
गर्म महीनों के दौरान, सिस्टम अतिरिक्त बिजली बना सकता है जिसे वापस ग्रिड को बेचा जा सकता है।
चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका के शोधकर्ताओं ने कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन को कम करते हुए एक विश्वसनीय, किफायती हीटिंग समाधान को आगे बढ़ाने के लिए बायोमास को एक और अक्षय ऊर्जा स्रोत के रूप में जोड़कर सौर ऊर्जा की अंतर्निहित अंतराल की चुनौती को संबोधित करते हुए एक कंप्यूटर सिमुलेशन मॉडल की रूपरेखा तैयार की।
“हम प्रदर्शित करते हैं कि यह हाइब्रिड सिस्टम एकल-परिवार के घरों में जीवाश्म ईंधन की तुलना में एक क्लीनर, अधिक ऊर्जा-कुशल हीटिंग समाधान कैसे प्रदान करता है,” सह-लेखक गाओयांग होउ ने कहा।
“यह प्रणाली ग्रामीण समुदायों में सुविधाजनक होगी, जहां खेतों में कृषि अपशिष्ट के रूप में बड़ी मात्रा में बायोमास होता है जिसे शहरी-ग्रामीण बिजली अंतर को बंद करने और इस प्रक्रिया में पर्यावरण की मदद करने के लिए सौर ऊर्जा के साथ जोड़ा जा सकता है।”
प्रस्तावित सौर-बायोमास हाइब्रिड प्रणाली वितरित बहु-पीढ़ी प्रौद्योगिकी पर आधारित है जो फोटोवोल्टिक-थर्मल (पीवी/टी) और बायोमास बिजली स्रोतों को एकीकृत करती है।
बायोमास अक्षय कार्बनिक पदार्थों से उत्पन्न होता है, जैसे मकई की भूसी, संक्षेप, लकड़ी का गूदा, और भोजन और पशु अपशिष्ट।
पीवी/टी प्रणाली, पीवी पैनलों और थर्मल कलेक्टरों से बना है, एक उभरती हुई तकनीक है जो सौर ऊर्जा को उच्च नवीकरणीय ऊर्जा स्रोत के साथ गर्मी और बिजली दोनों में परिवर्तित करती है।
उभरते हुए विकेन्द्रीकृत संकर प्रणालियों के अध्ययन ने पड़ोस और वाणिज्यिक ग्रीनहाउस फार्मों पर ध्यान केंद्रित किया है।
शोधकर्ताओं ने उत्तर पश्चिमी चीन में नवंबर से मार्च तक सिंगल-स्टोरी कॉटेज की हीटिंग जरूरतों के आधार पर अपने सिस्टम का मूल्यांकन किया, जहां सर्दियों में तापमान शून्य से 20 डिग्री सेल्सियस (माइनस 4 डिग्री फ़ारेनहाइट) से नीचे गिर सकता है।
कुल ऊर्जा इनपुट में से, पीवी/टी कलेक्टर ने विद्युत ऊर्जा का 52 प्रतिशत उत्पन्न किया और उपलब्ध तापीय ऊर्जा का 8 प्रतिशत कब्जा कर लिया।
बायोमास ने घर को गर्म करने के लिए आवश्यक शेष 40 प्रतिशत बिजली उत्पन्न की।
सह-लेखक लेई जू ने कहा, “पूरे हीटिंग सीज़न के लिए, सौर ऊर्जा ऊर्जा आपूर्ति पक्ष को प्रबल करती है, बायोमास ऊर्जा उत्पादन ऊर्जा घाटे को पूरा करने के लिए आवश्यक होने पर लात मारती है।”
उन्होंने TRNSYS (क्षणिक सिस्टम सिमुलेशन टूल के लिए छोटा) में अपना सिमुलेशन मॉडल बनाया, एक मॉड्यूलर थर्मल सिस्टम सॉफ्टवेयर जो थर्मल और इलेक्ट्रिकल अक्षय ऊर्जा प्रणालियों के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए उपयोग किया जाता है।
उनके हाइब्रिड सिस्टम सिमुलेशन में एक PV/T कलेक्टर, हीट पंप, एक डूबे हुए कॉइल-ट्यूब हीट एक्सचेंजर के साथ स्टोरेज टैंक, फ्लो डायवर्टर और बैकअप इलेक्ट्रिक बॉयलर, अन्य घटकों के साथ शामिल थे।
शोध से पता चलता है कि सौर-बायोमास हाइब्रिड सिस्टम सर्दियों में घर की हीटिंग की जरूरतों को पूरा करता है
