ನೇಗಿಲ ಮಿಡಿತ  ಸಂಪುಟ ೩ ಸಂಚಿಕೆ ೪

ಅರಿವೆ ಗುರು

ಸೋಲಾರ್ ಪವರ್ ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುವುದು ಹೇಗೆ?

image_
ಡಾ.ಎ.ಎಸ್.ಕುಮಾರ ಸ್ವಾಮಿ
9448943990
1

ಸೂರ್ಯರಶ್ಮಿಯಲ್ಲಿರುವ ಫೋಟಾನ್ಗಳು ಸೆಮಿ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಗುಣವುಳ್ಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಫೋಟೋ-ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಸೆಲ್ (ಉದಾ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸೆಲ್) ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಉತ್ತೇಜನಗೊಂಡು ಒಂದು ಪದರದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದು ಪದರಕ್ಕೆ ಜಿಗಿದು ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಾಗುವಂತೆ ಮಾಡಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಹರಿಯಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತವೆ. ಉತ್ಪಾದನೆಯಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆ ಎನ್ನುವುದನ್ನು ಅದರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ನು ವೋಲ್ಟ್ಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದೇ ರೀತಿ ಎಷ್ಟು ಪ್ರಮಾಣದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ನಲ್ಲಿ ಹರಿಯುತ್ತದೆನ್ನುವುದನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ನ ಕರೆಂಟ್ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಒಂದರೊಡನೊಂದು ಗುಣಿಸಿದರೆ ಉತ್ಪಾದಿತ ಶಕ್ತಿಯು ಗೊತ್ತಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ಪಾದಿತ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ವ್ಯಾಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಅಳೆಯುತ್ತಾರೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿತ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರತಿ ಗಂಟೆಗೆ ಉತ್ಪಾದಿತ ಶಕ್ತಿಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಒಂದು ಗಂಟೆಯ ಸಮಯ ಒಂದು ವ್ಯಾಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯಾದರೆ ಅದನ್ನು ಒಂದು ವ್ಯಾಟ್ ಹವರ್(ವ್ಯಾಟ್ಗಂಟೆ) ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗುತ್ತದೆ ಒಂದು ಗಂಟೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಾವಿರ ವ್ಯಾಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪನ್ನವಾದರೆ, ಅದನ್ನು ಒಂದು ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್ ಶಕ್ತಿ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಶ್ವಶಕ್ತಿಯೂ ಸಹ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾದ ಅಥವಾ ಬಳಕೆಯಾದ ಶಕ್ತಿಯ ಅಳತೆ. ಒಂದು ಅಶ್ವಶಕ್ತಿ ಎಂದರೆ, ೦.೭೪೬ ಕಿಲೋವ್ಯಾಟ್ ಶಕ್ತಿಗೆ ಸಮ.

3

ಸೌರ ಫಲಕಗಳಲ್ಲಿ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗುವುದು ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್. ಹಲವಾರು ಉಪಕರಣಗಳಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದಾದರೂ ಸಹ ಈಗ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿರುವ ಅನೇಕ ಉಪಕರಣಗಳು ಎಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ನಿಂದ ನಡೆಯುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಹೀಗೆ ದೊರೆಯುವ ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಅನ್ನು ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಎಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವಾಗ ಸುಮಾರು ಶೇ. ೨೦ರಷ್ಟು ವಿದ್ಯುತ್ ನಷ್ಟ ಹೊಂದುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪರಿವರ್ತಿತ ಎಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ನ ಪ್ರಮಾಣ = ಉತ್ಪಾದಿತ ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ * ೦.೮. ಕೆಲವು ನೀರನ್ನು ಮೇಲೆತ್ತಲು ಬಳಸುವ ಪಂಪುಗಳನ್ನು ಡಿಸಿ ವಿದ್ಯುತ್ನಿಂದಲೇ ನಡೆಯುವಂತೆ ತಯಾರಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಸೌರಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಅಂತಿಮಗೊಳಿಸುವ ಮುನ್ನ ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಪಂಪ್ಸೆಟ್ ಮತ್ತು ಮೋಟಾರ್ಗಳ ಅಧ್ಯಯನ ಉಪಯುಕ್ತ. ಸೌರ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮೂಲಭೂತ ಘಟಕವೆಂದರೆ, ಸೋಲಾರ್ ಫೋಟೋ- ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಸೆಲ್(ಚಿತ್ರ ೯.೧). ಕ್ರಿಸ್ಟಲೀನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಪಾಲಿ-ಕ್ರಿಸ್ಟಲೀನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್, ಅಮಾರ್ಫಸ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಕೆಲವು ಲೋಹಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಈ ಸೆಲ್ಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಇದರಲ್ಲಿ ಪಾಲಿ-ಕ್ರಿಸ್ಟಲೀನ್ ಸಿಲಿಕಾನ್ದಿಂದ ತಯಾರು ಮಾಡಿದ ಸೆಲ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಿಂದ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಲಭ್ಯ ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯ ಕೇವಲ ಒಂದು ಭಾಗವನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಸಾಧ್ಯ. ಸದ್ಯದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯುಳ್ಳ ಫೋಟೋ-ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಸೆಲ್ಗಳು ಸಹ ಕೇವಲ ಶೇ. ೧೪-೧೫ರಷ್ಟು ಸೌರ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ವಿದ್ಯುತ್ ಆಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಲ್ಲವು. ಈ ರೀತಿಯ ಹಲವಾರು ಫೋಟೋ-ವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಸೆಲ್ಗಳನ್ನು ಒಂದು ಪ್ಲೇಟ್ನಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ತಂತಿಯ ಮೂಲಕ ಸೇರಿಸಿ ಬಿಗಿಗೊಳಿಸಿ, ಒಂದು ಫೋಟೋವೋಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ (ಸೋಲಾರ್ ಪೆನೆಲ್)ತಯಾರಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. (ಚಿತ್ರ-೯.೨). ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ೩೬, ೬೦ ಅಥವಾ ೭೨ ಸೆಲ್ಗಳ ಪೆನೆಲ್ಗಳು (ಹಲಗೆಗಳು) ಮಾರುಕಟ್ಟೆಯಲ್ಲಿವೆ.

5

ಈ ಪೆನೆಲ್ಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ಪ್ರಮಾಣದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವಂತೆ ತಯಾರು ಮಾಡಿರುತ್ತಾರೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಒಂದು ೭೨ ಸೆಲ್ನ ಮಾದರಿಯ ಪೆನೆಲ್ನಲ್ಲಿ ೩೫. ೫ ವೋಲ್ಟ್ಸ್ ಹಾಗೂ ೭.೭ ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ನ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುವಂತಿದೆ. ಎಂದರೆ, ಈ ಪೆನೆಲ್ ೩೫.೫ * ೭.೭ = ೨೭೩.೩೫ ವ್ಯಾಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಡಿಸಿಯಿಂದ ಎಸಿಗೆ ಪರಿವರ್ತಿಸಿದರೆ, ಲಭ್ಯವಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ೨೭೩.೩೫ * ೦.೮ = ೨೧೮.೬೮ ವ್ಯಾಟ್. ಇದನ್ನು ೨೨೦ ವ್ಯಾಟ್ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು. ಈ ಪೆನೆಲ್ ಅಥವಾ ಮಾಡ್ಯೂಲ್ಗಳನ್ನು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಒಂದು ಅರೇಯಲ್ಲಿ (ಚಿತ್ರ-೯.೩ ಮತ್ತು ೯.೪) ಜೋಡಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಪ್ರಮಾಣದ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಾಗೂ ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.

7

ಪೆನಲ್ಗಳನ್ನು ಒಂದಾದ ನಂತರ ಒಂದರಂತೆ ಒಂದು ಸಾಲಿನಲ್ಲಿ (ಸೀರೀಸ್) ಸೇರಿಸಿದರೆ, ಅವುಗಳ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸೇರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಆದರೆ, ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸೇರುವುದಿಲ್ಲ(ಚಿತ್ರ-೯.೫) ಮತ್ತು ಇವುಗಳನ್ನು ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸಮಾನಾನಂತರವಾಗಿ(ಪ್ಯಾರೆಲ್ಲಲ್) ಸೇರಿಸಿದರೆ, ಆಗ ಅವುಗಳ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸೇರುವುದಿಲ್ಲ ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸೇರಲ್ಪಡುತ್ತವೆ(ಚಿತ್ರ-೯.೬). ಈ ಪೆನೆಲ್ಗಳನ್ನು ಯಾವ ರೀತಿ ಸೇರಿಸಿದರೂ ಸಹ ಅವುಗಳ ವ್ಯಾಟೇಜ್ ಒಂದಕ್ಕೊಂದು ಸೇರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಈ ರೀತಿ ಅವುಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಿ, ಬೇಕಾದ ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಆಂಪಿಯರ್ಸ್ ಹಾಗೂ ವ್ಯಾಟೇಜ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.