சூரிய ஒளி மின்சாரம் - 2

டி.சி. கரண்ட் (DIRECT CURRENT) – ஏஸி கரண்ட் (ALTERNATIVE CURRENT)
டி.சி கரண்ட் என்பது பாட்டரி மற்றும் சோலார் செல், கம்யூடேட்டர் டைப் டைனமோ ஆகியவற்றிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரம் ஆகும். டிசி மின்சாரத்தை நெடுந்தொலைவுக்கு கொண்டு செல்ல முடியாது. அவ்வாறு கொண்டு செல்லும் பொழுது அதிக அளவு இழப்பு ஏற்படும். எனவே டி.சி மின்சாரம் இப்பொழுது வீட்டு உபயோகம், தொழில்சாலைகளுக்கு உகந்தது அல்ல.

ஏ.சி மின்சாரம் என்பது ஆல்டர்னேட்டர் அல்லது ஜெனெரேட்டர் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரமாகும். குறைந்த இழப்பில் இதை நெடுந்தொலைவிற்கு எடுத்து செல்ல முடியும். எனவே தான் இது இப்பொழுது வீட்டு உபயோகம், தொழில்சாலை ஆகியவற்றிற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.

டி.சி மின்சாரம், ஏ.சி மின்சாரம் ஆகியவற்றிற்குரிய வேறுபாட்டை படம் விளக்குகிறது.

முதல் படத்தில், பாட்டரியின் பாஸிடிவ் முனையிலிருந்து எலெக்ட்ரான்கள் லோடு என கூறப்படும் பல்பு அல்லது டி.சி மின்சாரத்தில் இயங்கக்கூடிய சாதனத்திற்கு சென்று மறு முனைவழியாக பாட்டரியின் நெகடிவ் முனைக்கு செல்லுகிறது. இவ்வாறு தொடர்ச்சியாக ஒரே திசையில் எலெக்ட்ரான்கள் டி.சி மின்சாரத்தில் பயணிக்கும்.

இரண்டாவது படத்தை பாருங்கள். பாட்டரிக்கு பாசிடிவ் , நெகடிவ் என இரு முனைகள் இருப்பது போல ஏ.சி மின்சாரத்திற்கு பேஸ் (Phase), நியூட்ரல் (Neutral) என இரு முனைகள் உண்டு. இது சுருக்கமாக P, N என அழைக்கப்படும்.

இந்த படத்தில் ஏ.சி. கரண்ட்டின் எலெக்ட்ரான்கள் இரு திசையிலும் மாறி மாறி செல்வதை அம்பு குறியீடு காட்டுகிறது. அதாவது பேஸ் முனையிலிருந்து எலெக்ட்ரான்கள் லோடுக்கு சென்று மறு முனை வழியாக ஏசி மின்சாரத்தின் நியூட்ட்ரல் முனைக்கு செல்லும். அடுத்து நியூட்ரல் முனை வழியாக எலெக்ட்ரான்கள் லோடுக்கு சென்று பேஸ் முனையை அடையும். இவ்விதம் வினாடிக்கு 50 சுழச்சிகள் (CYCLES) நடைபெறும். நம் நாட்டில் உள்ள மின் இனைப்புகள் 220V.AC,50Cycle/sec ஆகும். இப்பொழுது உங்களுக்கு ஏசி, டி.சி மின்சாரத்தின் வேறுபாடு புரிந்திருக்கும் என நினைக்கிறேன்.

சோலார் சிஸ்டம் வடிவமைத்தல்.
சோலர்ர் மின்சாரத்தின் தேவை ஒவ்வொரு நபரை பொருத்தும் மாறுபடும். அவற்றை பார்ப்போம்.
1. இரவில் காய்கறி, பழம், போன்றவற்றை தள்ளுவண்டியில் வைத்து இரவில் வியாபாரம் செய்பவர்கள் பெட்ரோமாக்ஸ் லைட், அல்லது சிமினி விளக்குகளை உபயோகிக்கிறார்கள். மண்ணெண்ணைக்காக வருமானத்தில் ஒரு கணிசமான பகுதியை செலவு செய்கிறார்கள். இவர்களுக்கு சோலார் மின்சாரம் லாபகரமானது. பகலில் சோலார் பேனல் மூலம் பாட்டரியை சார்ஜ் செய்து, இரவில் உபயோகிக்க கூடிய வைகையில் சோலார் லாண்டர்ன் (Solar Lantern) எல்லா ஊர்களிலும் கிடைக்கின்றன. இதை எமெர்ஜென்சி விளக்காகவும் பயன்படுத்தலாம். மின்சாரமே இல்லாத பகுதியில் வசிக்கும் குடிசைவாசிகளுக்கு மிகவும் பயன் படும்.

இது பலவடிவங்களில் கிடைக்கிறது. இவற்றை டாட்டா ( TATA BP) போன்ற பெரிய கம்பெனிகள் முதல் லோக்கல் டுபாக்கூர் கம்பெனிகள் வரை தயாரிக்கிறது. இதை அரசிடம் பதிவு செய்த சப்ப்ளையர்கள் /தயாரிப்பாளகளிடம் வாங்கினால் அரசு மானியம் உண்டு.

மின் இணைப்பு இல்லாத கிராமங்களிலிருக்கும் வீடுகளுக்கு இரண்டு அல்லது மூன்று லைட்டுகள் எரியும் வகையில் வீட்டின் மேல்பகுதியில் ஓடு அல்லது ஆஸ்பெட்டாஸ் ஷீட் கூறையிலும் சோலார் பேனலை அமைத்து CFL பல்புகளை எரிய வைத்து வெளிச்சத்துக்கான மின்தேவையை பூர்த்தி செய்யலாம்.

ஆக மொத்தத்தில் நம் தேவைக்கு ஏற்ப சிஸ்டத்தை அமைத்துக்கொள்ளலாம். இதற்கும் அரசு மானியம் உண்டு.

1 K Watt (1000 Watts) சோலார் சிஸ்டம்
ஒரு கிலோ வாட் (1000 வாட்) சோலார் சிஸ்டம் என்பது, சூரிய ஒளியிலிருந்து ஒரு மணி நேரத்தில் 1 கிலோ வாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யக்கூடியது ஆகும். இதை எப்படி கணக்கிடுவது என்பதை பார்க்கலாம்.

சோலார் பேனல்கள் பல அளவுகளில் 50 W -12V/24V , 75 W – 12V/24V, 80W – 12V/24V, 100W – 12V/24V, 150W – 12V/24V, 200W – 12V/24V என கிடைக்கிறது. அதாவது 50வாட் சோலார் பேனல்கள் 12வோல்ட் மின் அழுத்தம், 24 வோல்ட் மின் அழுத்தம் ஆகிய இரு மின் அழுத்த அளவுகளில் கிடைக்கிறது. இதைப்போலவே மற்ற வாட் பேனல்களும் கிடைக்கிறது.

எனவே 12வோல்ட் சிஸ்டம் அல்லது 24வோல்ட் சிஸ்டம் இவற்றில் எது நமக்கு தேவை என்பதை முதலில் முடிவு செய்யவேண்டும். 12வோல்ட் சிஸ்டம் என்றால்

100W-12V பேனல் = 10 (100W x 10 = 1000W) அல்லது
200W-12V பேனல் = 5 (200W x 5 =1000W)
தேவை. இவற்றை பேரலெல் முறையில் இணைக்க வேண்டும். உதாரணத்திற்கு 3 பேனல்கள் இணைக்கப்பட்டுள்ளதை விளக்கும் படம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது.

இப்பொழுது பேனல்களிலிருந்து வெளியே வரும் பாஸிடிவ் மற்றும் நெகடிவ் முனைகளின் வழியாக 1 KW -12V (1000W-12V) டி.சி மின்சாரம் கிடைக்கும்.

நீங்கள் 24 வோல்ட் சிஸ்டம் என முடிவு செய்தாலும் மேலே குறிப்பிட்டபடியே 1000 வாட்டுக்கு தேவையான 24வோல்ட் மின் அழுத்தம் கொண்ட பேனல்களை இணைக்க வேண்டும்.

ஒருவேளை 24 வோல்ட் பேனல் கிடைக்கவில்லை என்றால், பத்து 12 வோல்ட் பேனல்களையே சீரியஸ் + பேரெலெல் என்ற கூட்டு இணைப்பின் மூலம் இணைக்க முடியும். இரண்டு 12 V பேனல்களை சீயஸ் முறையில் இணைத்தால் அது 24V ஆக செயல்படும். முதலில் இரண்டு இரண்டாக பேனல்களை சீரியஸ் முறையில் இணைக்க வேண்டும். இப்பொழுது 5 செட் பேனல்கள் கிடைக்கும். இவற்றை பேரலெல் முறையில் இணைக்க வேண்டும். இப்பொழுது இந்த பேனல்களின் பாஸிடிவ் மற்றும் நெகடிவ் முனைகள் வழியாக 1KW-24V மின்சாரம் கிடைக்கும். இந்த இணைப்பை விளக்குவதற்காக நான்கு 12V பேனல்கள் இம்முறையில் இணைக்கப்பட்டுள்ள படம் தரப்பட்டுள்ளது.

இப்பொழுது நீங்கள் விரும்பிய வகையில் 1KW -12V அல்லது 1KW-24V சோலார் பேனல்களை இணைத்து விட்டீர்கள். இவ்வாறு அமைக்கப்ப்டும் அமைப்பை ஆங்கிலத்தில் “ARRAY” என கூறுவோம்.

இவ்வாறு அமைக்கப்பட்ட சோலார் பேனல் அமைப்பின் மூலம் ஒரு நாளைக்கு எவ்வளவு மின்சாரம் கிடைக்கும் என்பதை பார்க்கலாம். 100 W பேனல் என்றால் அது ஒரு மணி நேரத்தில் 100W மின்சாரத்தை தரும் என்று பொருள். எனவே நாம் அமைத்திருக்கும் ARRAY எனப்படும் சோலர் அமைப்பு ஒரு மணி நேரத்திற்கு 1KW அல்லது 1000W மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும். சூரிய ஒளி பிரகாசமாக இருப்பது எத்தனை மணி நேரம் என்பதை பார்க்கலாம். பொதுவாக காலை 8 மணி முதல் மாலை 3 மணிவரை. 7 மணி நேரம் என வைத்துக்கொள்ளலாம். இதை சராசரியாக நாள் ஒன்றுக்கு 5 மணி நேரம் என கணக்கிட்டால் நாம் குறைந்த பட்சம் 5KW அல்லது 5000W (வாட்) மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்ய முடியும்.

அதாவது 1KW சோலார் பேனல் சிஸ்டம் நமக்கு நாள் ஒன்றுக்கு 5KW அல்லது 5000 வாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும்.

நாம் அமைத்திருக்கும் சோலார் பேனல் அமைப்பு (array) நாள் ஒன்றுக்கு சுமார் 5000 வாட்ஸ் அல்லது 5 கிலோ வாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்யும் என பார்த்தோம்.பூமியின் சுழ்ற்சி, சூரியனின் சுழற்சி இவற்றின் அடிப்படையில் பூமியில் ஒவ்வொரு பகுதி அல்லது ஊரிலும் சூரியனுடைய ஒளி கதிர்கள், வெவ்வேறு கோணத்தில் , வெவ்வேறு கால (duration) அளவில் இருக்கும். ஒரு சதுர மீட்டர் பரப்பில் ஒவ்வொரு மாதமும் விழும் சூரிய ஒளியின் மூலம் தினசரி உற்பத்தி செய்யக்கூடிய மின்சாரத்தை கணக்கிட முடியும். இது நாட்டுக்கு நாடு, ஊருக்கு ஊர் மாறுபடும். உதாரணத்திற்கு திருச்சியில் சராசரியாக நாள் ஒன்றுக்கு 5.13KWh வீதம் ஒரு வருடத்தில் 1872.45 KWh / யூனிட் மின்சாரத்தை ஒரு சதுர மீட்டர் பரப்பில் பெற முடியும். 1KWh என்பது 1000Wh அல்லது 1 யூனிட் ஆகும்.
ஒரு நிறுவனம் தயாரிக்கும் 100W சோலார் பேனலின் அளவு (size) 56.7 இஞ்ச் நீளம், 25.1 இஞ்ச் அகலம் என கூறப்பட்டுள்ளது. இந்த அளவு கிட்டத்தட்ட எல்லா கம்பெனிகளின் பேனல்களின் அளவும் ஒரே மாதிரியாகத்தான். இருக்கும். அதிக அளவில் வித்தியாசமிருக்காது. இப்பொழுது நாம் அமைத்திருக்கும் சோலார் பேனல் அமைப்புக்கு எவ்வளவு இடம் தேவைப்படும் என்பதை பார்க்கலாம்.

(56.7″x 2) = 113.4″ = 9′ 9″ =10 அடி
25.1″ x 5) = 125.5″ = 10′ 6″ = 10 1/2 அடி

அதாவது 10 1/2 அடி அகலமும் 10 அடி நீளமும் தேவை. இதை சரியான திசையில் , சரியான கோணத்தில் வருடம் முழுவதும் அதிக பட்ச சூரிய ஒளி படும் வகையில் பொருத்த வேண்டும். கீழே 1 MW சோலார் பேனல் .

இனி சோலார் பேனலின் விபர குறிப்பை பார்க்கலாம்.
Spec:
* 150x150mm multi-crystalline solar cells
* Typical Power: 100W
* Minimum Power: 95W
* Voltage at Typical Power: 17V
* Current at Typical Power: 5.9A
* Open Circuit Voltage: 22V
* Short Circuit Current: 6.69A
* Dimension: 56.7″ L x 25.1″W x 1.38″ D
* Weight: 24lbs

1. 150x150mm multi-crystalline solar cells என்பது 150 mm X 150 mm அளவுள்ள கிரிஸ்டலைன் செல்களால் உருவாக்கப்பட்ட சோலார் பேனல் என்பதை குறிக்கிறது.

2. Typical Power: 100W அதாவது சூரிய ஒளி அதிகமாக அதன் மீது விழும் பொழுது பேனல் தரும் மின் சக்தி 100 W.ஆகும்.

3. Minimum Power: 95W குறைந்த பட்ச சக்தி 95W
4. Voltage at Typical Power: 17V அதிக பட்ச மின் அழுத்தம் 17V

5. Current at Typical Power: 5.9A அதிக பட்ச மின் அழுத்தத்தில் தரும் கரண்ட் 5.9 ஆம்பியராகும்.

6. Open Circuit Voltage:22V பாட்டரியுடன் (லோடு) இணைக்காமலிருக்கும் பொழுது உள்ள மின் அழுத்தம் 22V.

7. Short Circuit Current: 6.69A ஆரம்ப நிலையில் இருக்கும் நமக்கு இந்த விபரம் தேவை இல்லை.

8. Dimension: 56.7″L x 25.1″W x 1.38″D 56.7 அங்குல நீளம், 25.1 அகலம், 1.38 அங்குல பருமன் உடையது.

9. Weight: 24 lbs இதன் எடை 24 பவுண்ட் (10.9 Kg)