सौर बंब - सोलर वॉटर हीटर

प्रस्तावना

पाणी तापवण्यासाठीची सौर यंत्रणा हे एक असे उपकरण आहे जे घरगुती, व्यवसायिक, आणि औद्योगिक वापरामध्ये पाणी तापवण्यासाठी सौर ऊर्जेचा वापर करते. पाणी तापवणे हा सौर ऊर्जेचा जगभरात केला जाणारा सर्वात सामान्य उपयोग आहे. पाणी तापविण्यासाठीच्या एका प्रातिनिधिक सौर-यंत्रणेमुळं, दररोज १०० लीटर पाणी तापवण्याच्या क्षमतेसाठी, दरवर्षी १५०० युनिट वीज वाचवता येऊ शकते.

या सौर यंत्रणेचे भाग

पाणी तापवण्याच्या एका सौर यंत्रणेत एक फ्लॅट प्लेट सोलर कलेक्टर (सूर्याची उष्णता गोळा करणारा सपाट पृष्ठभाग), या संग्राहकाच्या मागे पाणी साठवण्याची उंचीवर ठेवलेली एक टाकी आणि जोडणारे नळ यांचा समावेश असतो. संग्राहकामध्ये सामान्यतः तांब्याच्या पत्र्यांना वेल्डींगने  जोडलेल्या तांब्याच्या नळ्या असतात (या दोन्हींवर एक उच्च शोषक क्षमतेचा काळा थर असतो), त्याच्या शीर्षभागी एक मजबूत काचेची शीट असते आणि मागील बाजूस उष्णताविरोधी पदार्थ लावलेला असतो. ही संपूर्ण यंत्रणा एका चपट्या खोक्यामध्ये ठेवलेली असते. काही मॉडेल्समध्ये, तांब्याच्या ऐवजी निर्वात काचेच्या नळ्या वापरलेल्या असतात; अशा प्रकारच्या मॉडेल्समध्ये एक स्वतंत्र आच्छादक शीट आणि उष्णताविरोधी खोक्याची आवश्यकता नसते.

याचे कार्य

ही यंत्रणा सामान्यतः छपरावरती किंवा मोकळ्या मैदानात बसविली जाते, संग्राहकाचे तोंड सूर्याच्या दिशेने असते आणि यंत्रणेला सातत्यानं पाण्याचा पुरवठा केलेला असतो. पाणी नळ्यांमधून वाहते, सौर ऊर्जा शोषून घेते  आणि तापते. असं तापलेलं पाणी नंतरच्या वापरासाठी टाकीत साठवले  जाते. साठवण्याची टाकी उष्णताविरोधी केलेली असल्याने  आणि उष्णता वाया जाण्याचे प्रमाण कमी असल्याने  टाकीत साठवलेलं पाणी रात्रभर गरम राहते.

घरघुती वापर

घरगुती स्तरावर गरम पाणी उपलब्ध करण्यासाठी याचा वापर करण्यात येतो. हे गरम पाणी अंघोळीकरता, स्वच्छतेसाठी आणि कपडे धुण्यासाठी वापरता येऊ शकते. याचा वापर अनेक प्रकारच्या औद्यागिक कारणांसाठी देखील करता येऊ शकतो.

ढगाळ हवामानात वापर

पाणी तापवण्याच्या बहुतांश घरगुती सौर यंत्रणांना विद्युत पुरवठ्याची सोय केलेली असते. विद्युतीय उष्णतानिर्मिती घटक सामान्यतः पाणी साठवण्याच्या टाकीत बसविलेल्या असतात आणि ढगाळ हवामानाच्या दिवसांमध्ये त्यांचा वापर करता येतो. काही प्रकरणी, सौर ऊर्जेद्वारे तापवलेलं पाणी आधीच बसविलेल्या विद्युत गीझरमध्ये सोडलं जातं; ढगाळ हवामानातच केवळ असा गीझर चालू करण्याची आवश्यकता पडते.

उपलब्धता, दुरुस्ती व देखभाल

पाणी तापवण्याच्या सौर यंत्रणा उत्पादक, त्यांचे डीलर, आणि सौर दुकानांमधून मिळवून बसवून घेता येतात. यंत्रणांची दुरुस्ती आणि सर्व्हिसिंग करण्याची सुविधा देखील त्यांच्याकडे उपलब्ध असते.

योग्य प्रणालीची  निवड

फ्लॅट पॅनेल कलेक्टर (FPC) ह्या संकल्पनेवर आधारित प्रणाली धातूच्या असतात आणि त्यांचे आयुष्य, इव्हॅक्युएटेड ट्यूब कलेक्टर (ETC) प्रणालीपेक्षा जास्त असते. कारण ETC प्रणाली काचेची बनवलेली असल्याने तुलनेने जास्त नाजूक असते.

ETC आधारित प्रणाली FPC प्रणालींपेक्षा १० ते २०% स्वस्त असतात. थंड हवामानाच्या प्रदेशांत त्या चांगल्या चालतात आणि तापमान शून्याच्या खाली गेले तरी चालू राहतात. FPC आधारित प्रणालीदेखील, तापमान शून्याच्या खाली गेले तरी, योग्य गोठणरोधी मिश्रण घातल्यानंतर चांगले काम देतात परंतु ह्यामुळे त्यांचा खर्च वाढतो.

कठीण पाणी असलेल्या प्रदेशांत तसेच जेथे पाण्यामधील क्लोरिनचे प्रणाण जास्त असते अशा ठिकाणी हीट एक्स्चेंजर असलेल्या FPC आधारित प्रणाली बसवाव्या लागतात कारण त्यामुळे तांब्याच्या नळ्यांमध्ये खरवड (स्केल) जमणे आणि परिणामी पाण्याचा प्रवाह थांबून प्रणालीची औष्णिक कार्यक्षमता घटणे टळते. ETC आधारित प्रणालीमध्ये ही समस्या उद्भवत नाही.

३ ते ४ सदस्यांचे कुटुंब एकच स्नानगृह असलेल्या घरात राहात असेल तर त्यांना दरदिवशी सुमारे  १०० लिटर गरम पाणी देण्याची क्षमता असलेली प्रणाली पुरते. स्नानगृहांची संख्या वाढल्यास त्या प्रमाणात ही क्षमता वाढवणे गरजेचे असते कारण वितरणात गरम पाणी वाया जाते (पाइप लॉस) आणि साधारणतः कुटुंबातील सदस्य-संख्याही जास्त असते. प्रणालीची क्षमता दररोज सकाळी अंघोळीसाठी लागणार्‍या पाण्याच्या  प्रमाणानुसार ठरवली जाते. संध्याकाळी वा इतर वेळीही गरम पाणी लागत असल्यास त्याचाही विचार क्षमता ठरवताना करावा लागतो.

दरदिवशी १०० लिटर (lpd) क्षमतेच्या प्रणालीची किंमत रु. १६,०००  ते रु.२२,००० असते. अर्थात स्थान आणि प्रकारानुसार किंमत बदलते. ईशान्येकडील डोंगराळ भागांत ही किंमत १५ ते २०% जास्त असू शकते. क्षमतेच्या समप्रमाणात किंमत वाढत नाही; उलट जास्त क्षमतेच्या प्रणालीची किंमत तुलनेने कमी असू शकते. प्रणालीच्या खर्चात थंड पाण्याच्या टाकीची तसेच (गरज असल्यास) टाकीच्या स्टँडची किंमत समाविष्ट नसते. एकापेक्षा जास्त स्नानगृहे असल्यास त्यांच्यापर्यंत पाणी पोचवण्यासाठी ऊष्णतारोधक आवरण असलेले जादा पाइप बसवावे लागतात, त्यांची किंमतही वेगळी द्यावी लागते.. ह्या अतिरिक्त घटकांमुळे एकूण किंमत आणखी ५ ते १०% वाढू शकते.

सोलर सिस्टिमच्या गरम पाण्याच्या पाण्याच्या टाकीला विजेची जादा जोडणी (इलेक्ट्रिकल बॅकअप) शक्यतोवर देऊ नका. आपणांकडे १० lpd किंवा त्यापेक्षा कमी क्षमतेचे गीझर किंवा हीटर असल्यास त्याच्या इनलेटला सोलर सिस्टिमचा आउटलेट जोडणे व थर्मोस्टॅट ४० डिग्री वर ठेवणे जास्त चांगले. म्हणजे आपल्याकडील गीझर किंवा हीटर सोलर सिस्टिमकडून मिळणार्‍या पाण्याचे तापमान ४० डिग्री पेक्षा कमी असल्यासच आपोआप चालू होईल व त्या पाण्याचे तापमान सुमारे ४० डिग्री पेक्षा जास्त असल्यास बंदही होईल. ह्यामुळे गरजेप्रमाणे गरम पाणी तयार होऊन आपली बरीच वीज वाचेल. अर्थात आपणांकडे जास्त क्षमतेचा स्टोअरेज गीझर बसवलेला असल्यास सोलर सिस्टिमकडून मिळणार्‍या पाण्यासाठी वेगळा नळ बसवणे आणि सोलरचे पाणी पुरेसे गरम नसल्यास विजेवरील गीझर चालू करणे जास्त योग्य ठरेल.

सौरबंब-काही तथ्य

• हॉटेल्स, इस्पितळे, खानावळी,डेअरी,घरे, कारखाने इत्यादींसाठी ६०-८० सें. तापमानाचे गरम पाणी.
• १००-३०० लिटर क्षमतेचा सौरबंब घरगुती वापरासाठी सर्वोत्तम आहे.
• हॉटेल्स, इस्पितळे,खानावळी, विश्रामगृहे आदींसाठी अजुन मोठ्या यंत्रणा वापरता येतील.

फायदे

इंधन बचत : १०० लि क्षमतेचा सौरबंब घरगुती वापरासाठी एका वीजेवर चालणा-या गीझरची जागा घेतो आणि वर्षाकाठी १५०० युनिटसची बचत करतो.

उर्जा निर्मितीचा खर्च वाचवितो : प्रत्येकी १०० लि क्षमतेचे १००० सौरबंब १ मेगावॅट वीज वाचवू शकतात.

पर्यावरणीय फायदे : १०० लिटर क्षमतेचा सौरबंब दरवर्षी १.५ टन कार्बन डायऑक्साईड वातावरणात मिसळण्यापासुन रोखू शकतो.

आयुष्य (Life) :१५-२० वर्षे

अंदाजे खर्च

पाणी तापवण्याचा सर्वात लहान सौर बंब हा दैनंदिन १०० लीटर क्षमतेचा असतो, तो चार किंवा पाच सदस्यांच्या कुटुंबासाठी पुरेसा असतो. त्याची किंमत रु.१५,००० ते रु. १८,००० च्या दरम्यान असते आणि त्याद्वारे दरवर्षी अंदाजे १५०० युनिट वीजेची बचत करता येऊ शकते.

किंमतीचा परतावा कालावधी

• ३-४ वर्षे जेव्हा वीजेऐवजी वापरलेला असेल
• ४-५ वर्षे जेव्हा भट्टीतील तेलाऐवजी वापरलेला असेल
• ६-७ वर्षे जेव्हा कोळशाऐवजी वापरलेला असेल

स्त्रोत:   www.mnre.gov.in