घरेलू पानी को गर्म करने के कई अलग-अलग तरीके हैं। सौर गर्म पानी प्रणालियाँ जो सूर्य की ऊर्जा को पकड़ने के लिए फ्लैट प्लेट सौर कलेक्टरों का उपयोग करती हैं, उन्हें सिस्टम के माध्यम से गर्मी स्थानांतरित करने के तरीके के आधार पर प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष प्रणालियों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। पानी को सफलतापूर्वक गर्म करने और दिन और रात के दौरान इसका उपयोग करने के लिए, आपके पास गर्मी को पकड़ने और इसे पानी में स्थानांतरित करने के लिए एक सौर कलेक्टर और जरूरत पड़ने पर गर्म पानी को संग्रहीत करने के लिए एक गर्म पानी की टंकी की आवश्यकता होती है।
प्रत्यक्ष सौर तापीय प्रणालियाँ
प्रत्यक्ष सौर गर्म जल प्रणालियाँ, जिन्हें सक्रिय ओपन लूप सिस्टम के रूप में भी जाना जाता है, सिस्टम के माध्यम से पानी प्रसारित करने के लिए पंपों का उपयोग करते हैं। कूलर का पानी घर से सीधे केंद्रीय भंडारण टैंक या विसर्जन टैंक में पंप किया जाता है और सौर कलेक्टरों द्वारा गर्म किया जाता है। गर्म पानी फ्लैट प्लेट कलेक्टरों को छोड़ देता है और टैंक में लौट आता है, जिससे एक सतत लूप बनता है। वहां से, पानी को उपयोग योग्य गर्म पानी के रूप में वापस घर में पंप किया जाता है।
एक छोटे फोटोवोल्टिक सेल या इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक द्वारा संचालित एक कम दबाव वाले 12-वोल्ट पंप का उपयोग किया जा सकता है, जो सिस्टम को अधिक पर्यावरण के अनुकूल बनाता है। डायरेक्ट सिस्टम का उपयोग अक्सर गर्म जलवायु और कम ठंडे दिनों वाले क्षेत्रों में या सर्दियों में पाइपों में पानी को जमने से रोकने के लिए किया जाता है। संरक्षण के लिए पानी में रसायन नहीं मिलाए जा सकते क्योंकि फ्लैट प्लेट कलेक्टरों के माध्यम से प्रसारित होने वाला पानी वही पानी है जिसका उपयोग घर में किया जाता है।
निष्क्रिय प्रत्यक्ष जल तापन प्रणाली में, सिस्टम उत्पन्न गर्मी को भंडारण टैंक में स्थानांतरित करने के लिए पंप या नियंत्रण तंत्र का उपयोग नहीं करता है। इसके बजाय, निष्क्रिय प्रणाली को "ओपन लूप सिस्टम" के रूप में जाना जाता है जो सिस्टम के माध्यम से पानी को प्रसारित करने में मदद करने के लिए प्राकृतिक गुरुत्वाकर्षण का उपयोग करता है। इस प्रकार की प्रणाली कलेक्टर के ठीक ऊपर स्थित कुछ प्रकार के क्षैतिज रूप से स्थापित भंडारण टैंक के साथ संयोजन में एक सौर फ्लैट प्लेट कलेक्टर का उपयोग करती है।
सूर्य द्वारा गर्म किया गया पानी सौर संग्राहक ट्यूबों के माध्यम से और ऊपर भंडारण टैंक में संवहन का उपयोग करके स्वाभाविक रूप से ऊपर उठता है। जैसे ही गर्म पानी ऊपर भंडारण टैंक में प्रवेश करता है, ठंडा पानी बाहर निकल जाता है और गुरुत्वाकर्षण बल के तहत कलेक्टर के नीचे की ओर बह जाता है क्योंकि ठंडा पानी गर्म पानी की तुलना में सघन होता है। गर्म पानी के बढ़ने और ठंडे पानी के गिरने के इस चक्र को "थर्मोसाइफन प्रवाह" कहा जाता है और जब सूरज चमक रहा होगा तो यह बिना किसी सहायता के खुद को दोहराएगा।
थर्मोसाइफन जल तापन प्रणाली
तथाकथित रिमोट थर्मोसाइफन प्रणाली पिछले निष्क्रिय प्रत्यक्ष थर्मोसाइफन सिस्टम के समान सिद्धांत पर काम करती है, सिवाय इसके कि भंडारण टैंक छत की जगह या शून्य के भीतर स्थित है, जिससे भंडारण टैंक को ठंड के मौसम से बचाते हुए वजन को एक बड़े क्षेत्र में वितरित किया जाता है। और तापमान. हालाँकि, थर्मोसाइफन प्रक्रिया के ठीक से काम करने के लिए, भंडारण टैंक का निचला भाग फ्लैट प्लेट कलेक्टर के शीर्ष से कम से कम 1 से 2 फीट (300 से 500 मिमी) ऊपर होना चाहिए। इस दूरी को सिस्टम की "हेड हाइट" के रूप में भी जाना जाता है।
अप्रत्यक्ष सौर तापीय प्रणालियाँ
अप्रत्यक्ष गर्म पानी प्रणालियाँ, जिन्हें बंद लूप सिस्टम के रूप में भी जाना जाता है, पिछले थर्मोसाइफन प्रणालियों से भिन्न होती हैं, जिसमें वे भंडारण टैंक में पानी को गर्म करने के लिए सौर फ्लैट प्लेट कलेक्टर से अलग हीट एक्सचेंजर का उपयोग करते हैं।
अप्रत्यक्ष गर्म पानी प्रणालियाँ सक्रिय प्रणालियाँ हैं जिनमें कलेक्टर से टैंक में हीट एक्सचेंजर तक हीट ट्रांसफर तरल पदार्थ को प्रसारित करने के लिए एक पंप की आवश्यकता होती है, जो फिर इसे एक बंद लूप सिस्टम में प्रसारित करता है। केवल पानी को गर्म करने और मुख्य घरेलू गर्म पानी की आपूर्ति से अलग करने के बजाय, सिस्टम में मुख्य बंद लूप में एक एंटीफ्ीज़ तरल पदार्थ, आमतौर पर 50% ग्लाइकोल/पानी का मिश्रण होता है।
अप्रत्यक्ष सौर थर्मल सिस्टम थर्मोसाइफन सिस्टम बाजार में सबसे आम प्रकार के सौर गर्म पानी सिस्टम हैं, और अधिकांश वाणिज्यिक निष्क्रिय प्रत्यक्ष सौर गर्म पानी सिस्टम इस छत के फ्लैट प्लेट कलेक्टर और भंडारण टैंक संयोजन का उपयोग करते हैं।
हालाँकि, ऐसी प्रणाली स्थापित करते समय सावधानी बरतनी चाहिए, क्योंकि सौर कलेक्टरों, भंडारण टैंक और पानी का संयुक्त वजन सहायक छत को संभालने के लिए डिज़ाइन की गई तुलना से अधिक हो सकता है।
जब किसी घर, व्यवसाय या कार्यालय से बड़ी इमारत में निष्क्रिय सौर जल तापन प्रणाली का उपयोग किया जाता है, तो पानी गर्म करने के लिए आमतौर पर कई भंडारण टैंक होते हैं।
एक हीट एक्सचेंजर कलेक्टर में एंटीफ्ीज़ तरल पदार्थ से गर्मी को भंडारण टैंक में पानी में स्थानांतरित करता है। हीट एक्सचेंजर भंडारण टैंक के निचले हिस्से के अंदर एक तांबे का तार या भंडारण टैंक के बाहर एक फ्लैट प्लेट एक्सचेंजर हो सकता है।
इस बंद लूप अप्रत्यक्ष हीटिंग सिस्टम का एक मुख्य लाभ यह है कि एंटीफ्ीज़ समाधान उन क्षेत्रों में साल भर काम कर सकता है जहां तापमान शून्य से नीचे है, जबकि सिस्टम को गैसों और विभिन्न घुलनशील लवणों वाले अनुपचारित नल के पानी से कलेक्टर तक संक्षारण से बचाता है।
फोर्स्ड सर्कुलेशन अप्रत्यक्ष जल तापन प्रणाली का मुख्य लाभ यह है कि चूंकि अधिकांश घरों में गैस या तेल बॉयलर और एक अंतर्निर्मित हीट एक्सचेंजर कॉइल के साथ गर्म पानी के भंडारण टैंक का उपयोग किया जाता है, इसलिए मौजूदा घरेलू गर्म पानी प्रणाली को सौर ऊर्जा में परिवर्तित करना आसान होता है। केवल एक फ्लैट प्लेट कलेक्टर और एक पंप जोड़कर गर्म करना।
सिस्टम अधिक कुशल भी हो सकता है, और गर्म पानी के भंडारण टैंक को घर में कहीं भी रखा जा सकता है क्योंकि इसे पिछले निष्क्रिय या थर्मोसाइफन सिस्टम की तरह कलेक्टर से ऊंचा होने की आवश्यकता नहीं है।
हालाँकि, एक नुकसान यह है कि बंद लूप सिस्टम परिसंचरण पंप को चलाने के लिए बिजली पर निर्भर होते हैं, जो महंगा या अविश्वसनीय हो सकता है। कुछ डिज़ाइन कलेक्टरों के साथ छोटे कम दबाव वाले पंपों और फोटोवोल्टिक पैनलों का उपयोग करते हैं, जिससे सिस्टम अधिक कुशल और पर्यावरण के अनुकूल बन जाता है। बड़े प्रतिष्ठानों और ठंडी जलवायु में, गर्म पानी की टंकी इमारत की छत के नीचे स्थित होती है, इसलिए मजबूर परिसंचरण, अप्रत्यक्ष सौर गर्म पानी का ताप आदर्श है।
