सोलर कॉम्बिसिस्टम

सोलर कॉम्बिसिस्टम सौर तापीय संग्राहकों की सामान्य श्रृंखला से सोलर स्पेस हिटिंग और सौर तापीय संग्राहकों की सामान्य श्रृंखला से हॉट वाटर प्रदान करता है, जो सामान्यतः सहायक गैर-सौर ऊष्मा स्रोत द्वारा समर्थित होता है।

सोलर कॉम्बिसिस्टम का आकार भिन्न-भिन्न संपत्तियों में स्थापित होने से लेकर ब्लॉक हीटिंग स्कीम में अनेक सेवा देने वाले तक हो सकता है। जहाँ जिला तापन संपत्तियों के बड़े समूहों की सेवा करने वालों को केंद्रीय सौर ऊष्मा योजनाएं कहा जाता है।

अनेक प्रकार के सौर कॉम्बीसिस्टम का उत्पादन किया जाता है 1997 में आईईए एसएचसी टास्क 14 के भाग के रूप में आयोजित पहले अंतरराष्ट्रीय सर्वेक्षण में 20 से अधिक की पहचान की गई थी। किसी विशेष देश में मार्केट पर प्रणाली अधिक प्रतिबंधित हो सकते हैं, चूंकि, भिन्न-भिन्न देशों में अनेक प्रणालियाँ विकसित हुई हैं। 1990 के दशक से पहले ऐसी प्रणालियाँ प्रत्येक गुण के लिए कस्टम-निर्मित होती थीं। तब से व्यावसायिक पैकेज विकसित हुए हैं और अब यह सामान्यतः उपयोग किए जाते हैं।

इस प्रकार स्थापित कॉम्बीसिस्टम के आकार के आधार पर, अल्ट्रा-लो एनर्जी पैसिवहॉस में वार्षिक स्पेस हीटिंग योगदान 10% से 60% या इससे अधिक हो सकता है | यहां तक ​​कि 100% तक जहां बड़े मौसमी थर्मल स्टोर या केंद्रित सौर तापीय ऊष्मा का उपयोग किया जाता है। सौर ऊष्मा जल समाप्त होने के पश्चात् ऊष्मा की आपूर्ति बनाए रखने के लिए शेष ऊष्मा की आपूर्ति अधिक सहायक स्रोतों द्वारा की जाती है। ऐसे सहायक ऊष्मा स्रोत अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का भी उपयोग कर सकते हैं (जब भूतापीय ऊष्मा पंप का उपयोग किया जाता है, तब कॉम्बिसिस्टम को जियोसोलर कहा जाता है) और, कभी-कभी, रिचार्जेबल बैटरी का भी उपयोग कर सकते हैं।

स्थापित कॉम्बिसिस्टम के आकार के आधार पर, अल्ट्रा-लो एनर्जी पैसिवहॉस-प्रकार की भवनों में वार्षिक अंतरिक्ष हीटिंग योगदान 10% से 60% या अधिक तक हो सकता है; यहां तक कि 100% तक जहां एक बड़े अंतर-मौसमी थर्मल स्टोर या केंद्रित सौर तापीय ताप का उपयोग किया जाता है। सौर ऊष्मा जल समाप्त होने के पश्चात ऊष्मा की आपूर्ति बनाए रखने के लिए शेष ऊष्मा की आपूर्ति एक या उससे अधिक सहायक स्रोतों द्वारा की जाती है। ऐसे सहायक ताप स्रोत अन्य नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों (जब भू-तापीय ताप पंप का उपयोग किया जाता है, तो कॉम्बिसिस्टम को जियोसोलर कहा जाता है) और, कभी-कभी, रिचार्जेबल बैटरी का भी उपयोग कर सकते हैं।

2001 के समय, ऑस्ट्रिया, स्विट्ज़रलैंड , डेनमार्क और नॉर्वे में स्थापित सभी सामान्य सौर कलेक्टरों में से लगभग 50% को कॉम्बिसिस्टम की आपूर्ति करनी थी, जबकि स्वीडन में यह अधिक था। जर्मनी में, जहां स्थापित कुल कलेक्टर क्षेत्र (900,000 m2) अन्य देशों की तुलना में बहुत बड़ा था, वह 25% कॉम्बिसिस्टम इंस्टॉलेशन के लिए था। 1980 के दशक के मध्य से कनाडा में भी कॉम्बीसिस्टम स्थापित किए गए हैं।

कुछ कॉम्बीसिस्टम गर्मियों में अवशोषण शीतलन को सम्मिलित कर सकते हैं।

वर्गीकरण

आईईए एसएचसी टास्क 26 (1998 से 2002) के कार्य के पश्चात् , सौर कॉम्बीसिस्टम को दो मुख्य पहलुओं के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है | सबसे पहले ऊष्मा (या कूल) संग्रहण श्रेणी (जिस प्रकार से संग्रहण टैंक में जल डाला और निकाला जाता है और स्तरीकरण पर इसका प्रभाव पड़ता है) | दूसरे, सहायक ऊष्मा (या कूल) प्रबंधन श्रेणी द्वारा (जिस प्रकार से गैर-सौर-थर्मल सहायक हीटर या कूलर को प्रणाली में एकीकृत किया जा सकता है)।

स्तरीकरण को बनाए रखना (टैंक के तल पर जल के तापमान में ठंडा से लेकर शीर्ष पर ऊष्मा जल के तापमान में भिन्नता) को बनाए रखना महत्वपूर्ण है जिससे कॉम्बिसिस्टम ऊष्मा या ठंडे जल की आपूर्ति कर सके और विभिन्न तापमानों पर स्पेस हीटिंग और ठंडे जल की आपूर्ति को पूर्ण कर सकता हैं।

ऊष्मा और ठंडा संग्रहण श्रेणियां

श्रेणी	विवरण
A	स्थान को ऊष्मा करने और ठंडा करने के लिए कोई नियंत्रित संग्रहण उपकरण नहीं है।
B	इनलेट/आउटलेट पाइप के माध्यम से प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए अनेक टैंकों और/या अनेक इनलेट/आउटलेट पाइपों और/या तीन- या चार-प्रकार के वाल्वों के माध्यम से ऊष्मा और ठंडा का प्रबंधन और स्तरीकरण में वृद्धि होती हैं।
C	स्तरीकरण की निश्चित डिग्री बनाए रखने के लिए संग्रहण टैंकों के अन्दर और/या उनके मध्य प्राकृतिक संवहन का उपयोग करके ऊष्मा और ठंडा का प्रबंधन हैं।
D	संग्रहण टैंकों और अंतर्निर्मित स्तरीकरण उपकरणों में प्राकृतिक संवहन का उपयोग करके ऊष्मा और ठंडा का प्रबंधन किया जाता हैं।
B/D	इनलेट/आउटलेट पाइपों के माध्यम से प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए संग्रहण टैंकों और अंतर्निर्मित स्ट्रैटिफायरों के साथ-साथ अनेक टैंकों और/या एकाधिक इनलेट/आउटलेट पाइपों और/या तीन- या चार-प्रकार के वाल्वों में प्राकृतिक संवहन द्वारा ऊष्मा और ठंडा का प्रबंधन हैं।

सहायक ताप एवं शीत प्रबंधन श्रेणियाँ

श्रेणी	विवरण
एम (मिक्स्ड मोड)	स्पेस हीटिंग लूप को सौर संग्राहकों और सहायक हीटर दोनों द्वारा ऊष्मा किए गए एकल स्टोर से आपूर्ति की जाती है।
पी (पैरेलल  मोड)	स्पेस हीटिंग और कूलिंग लूप को सौर कलेक्टरों (या सौर जल संग्रहण टैंक), या सहायक हीटर या कूलर द्वारा वैकल्पिक रूप से फेड किया जाता है यह सौर ऊष्मा और ठंडा वितरण और सहायक ऊष्मा उत्सर्जन के मध्य कोई हाइड्रोलिक संबंध नहीं है।
एस (सीरियल मोड)	स्पेस हीटिंग और कूलिंग लूप को सहायक हीटर, या दोनों सौर कलेक्टरों (या सौर जल संग्रहण टैंक) और स्पेस हीटिंग लूप की रिटर्न लाइन पर श्रृंखला में जुड़े सहायक हीटर द्वारा फेड किया जा सकता है।

इसलिए सौर संयोजन प्रणाली को बी/डीएस, सीएस आदि प्रकार के रूप में वर्णित किया जा सकता है।

इन प्रकारों के अन्दर, प्रणाली को अनेक भिन्न-भिन्न विधियों से कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। व्यक्तिगत भवन के लिए उनके समीप संग्रहण टैंक, नियंत्रण और सहायक हीटर और कूलर ऐसे ही पूर्वनिर्मित पैकेज में एकीकृत हो सकते हैं - या नहीं भी हो सकते हैं। इसके विपरीत, इसमे अनेक संपत्तियों की सेवा करने वाली बड़ी केंद्रीकृत प्रणालियाँ भी हैं।

सबसे सरल कॉम्बीसिस्टम - टाइप A - में कोई नियंत्रित संग्रहण उपकरण नहीं है। इसके अतिरिक्त वह कंक्रीट फ्लोर स्लैब में लगे अंडरफ्लोर सेंट्रल हीटिंग पाइप के माध्यम से सौर तापीय कलेक्टरों से ऊष्मा (या कूल) जल पंप करते हैं। थर्मल मॉस प्रदान करने के लिए फ्लोर स्लैब को गाढ़ा किया जाता है और जिससे शाम के समय पाइप (स्लैब के नीचे) से ऊष्मा और ठंडक निकल जाती हैं।

कॉम्बिसिस्टम डिज़ाइन

कॉम्बिसिस्टम का आकार और सम्मिश्रता, और उपलब्ध विकल्पों की संख्या का अर्थ है कि डिज़ाइन विकल्पों की तुलना करना सरल नहीं है। प्रदर्शन का उपयोगी अनुमान अपेक्षाकृत सरलता से लगाया जा सकता है, चूँकि स्पष्ट पूर्वानुमान कठिन बनें हुए हैं।

सोलर कॉम्बिसिस्टम को डिजाइन करने के लिए उपकरण उपलब्ध हैं, जो निर्माता के दिशा निर्देशों से लेकर नामांकित (जैसे कि अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के सोलर हीटिंग और कूलिंग प्रोग्राम टास्क 26 के लिए विकसित) से लेकर भिन्न-भिन्न सम्मिश्रता और स्पष्टता के विभिन्न कंप्यूटर सिमुलेशन सॉफ्टवेयर तक भिन्न होते हैं।

सॉफ़्टवेयर और पैकेजों में कॉम्बीसन (टास्क 26 टीम द्वारा निःशुल्क प्रस्तुत किया गया) हैं। जिसका उपयोग मूलभूत प्रणाली आकार के लिए किया जा सकता है) और मुफ़्त एसएचडब्ल्यूविन (ऑस्ट्रिया, जर्मन में) सम्मिलित हैं। अन्य वाणिज्यिक प्रणालियाँ उपलब्ध हैं।

सोलर कॉम्बीसिस्टम सामान्यतः अंडरफ्लोर हीटिंग और कूलिंग का उपयोग करते हैं [1]।

संग्राहकों को यथासंभव छोटा बनाने के लिए इसमें संकेंद्रित सौर तापीय प्रौद्योगिकी का उपयोग किया जा सकता है।

प्रौद्योगिकी

सौर कॉम्बीसिस्टम सौर ऊष्मा जल और नियमित केंद्रीय हीटिंग और अंडरफ्लोर हीटिंग के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों के साथ-साथ सहायक प्रणालियों - माइक्रो जनरेशन प्रौद्योगिकियों या अन्यथा में उपयोग की जाने वाली तकनीकों का उपयोग करते हैं।

कॉम्बिसिस्टम के लिए अद्वितीय अवयव इन प्रौद्योगिकियों को संयोजित करने की विधि है, और उन्हें एकीकृत करने के लिए उपयोग की जाने वाली नियंत्रण प्रणालियों, के साथ ही कोई भी स्तरीकरण तकनीक जिसे नियोजित किया जा सकता है।

कम ऊर्जा भवन से संबंध

20वीं सदी के अंत तक सौर ऊष्मा जल प्रणालियाँ अनेक जलवायु क्षेत्र में सामान्य ऊष्मा जल की आवश्यकताओं के महत्वपूर्ण भाग को पूरा करने में सक्षम थीं। चूँकि, सदी के अंत दशकों में विश्वसनीय कम-ऊर्जा निर्माण तकनीकों के विकास के साथ ही स्पेस हीटिंग के लिए ऐसी प्रणालियों का विस्तार समशीतोष्ण और ठंडी जलवायु क्षेत्रों में यथार्थवादी हो गया था।

जैसे-जैसे ऊष्मा की आवश्यकता कम होती है, प्रणाली का समग्र आकार और उसका निवेश कम हो जाता है, और सौर हीटिंग के विशिष्ट कम जल के तापमान का अधिक सरलता से उपयोग किया जा सकता है - विशेष रूप से जब अंडरफ्लोर हीटिंग या वॉल हीटिंग के साथ जोड़ा जाता है। उपकरण द्वारा अधिकृत की गई मात्रा भी कम हो जाती है, जिससे इसके स्थान का तन्यकता भी अधिक हो जाता है।

कम ऊर्जा वाले भवनों में अन्य हीटिंग प्रणालियों की अनुसार, प्रणाली का प्रदर्शन नियमित भवनों की तुलना में रहने वालों की संख्या, कमरे के तापमान और वेंटिलेशन दर के प्रति अधिक संवेदनशील होती है, जहां उच्च समग्र ऊर्जा आवश्यकता के संबंध में ऐसे प्रभाव छोटे होते हैं।

यह भी देखें

• जियोथर्मल ऊष्मा पंप
• नवीकरणीय ऊष्मा संकेंद्रित सौर (इन प्रणालियों का ताप उत्पन्न करने के लिए उपयोग किया जाता है, विदयुत बनाने के लिए नहीं)
• नवीकरणीय ऊर्जा
• सोलर कूलिंग
• सोलर हीटिंग
• केंद्रीय सौर तापन
• सौर तापीय ऊर्जा

बाहरी संबंध

• IEA SHC Task 26 official site
• The European Altener Programme Project: Solar Combisystems
• Test of Thermal Solar Systems for Hot Water and Space Heating (June 2004)
• Interseasonal Heat Transfer integrates solar thermal collection and thermal storage
• Combisystem test reports - Mostly in German

संदर्भ

• Solar Heating Systems for Houses – A Design Handbook for Solar Combisystems, James and James, ISBN 1-902916-46-8 (by the Task 26 team)

फ़ुटनोट

श्रेणी: भूतापीय ऊर्जा श्रेणी:सौर ऊर्जा श्रेणी:सौर तापीय ऊर्जा श्रेणी:हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग श्रेणी:आवासीय तापन