Monday, July 27, 2015

சூரிய ஒளி மின்சாரம் – புத்தக வடிவம். பகுதி 1




  சூரிய ஒளி மின்சாரம் – புத்தக வடிவம்
அறிமுகம்
மின்சாரம் இல்லாமல் ஒரு சில நிமிடங்கள் கூட நம்மால் இருக்க முடியாது என்ற அளவிற்கு நம் அன்றாட வாழ்க்கை மின்சாரத்துடன் இணைந்துவிட்டது. கடந்த பதினைந்து இருபது வருடங்களாக தொழில் துறையில் மின் தேவை பெருமளவில் அதிகரித்து வருகிறது. ஆனால் தேவையை பூர்த்தி செய்யும் அளவிற்கு உற்பத்தி அதிகரிக்கப்படவில்லை. அதனால் மின்வெட்டு ஏற்படுகிறது. இந்நிலை எப்பொழுது மாறும் என்பது கேள்விக்குறியாக உள்ளது. நீர் மின்நிலையங்கள் மூலம் மின் உற்பத்தியை அதிகரிக்க வேண்டுமானால், எப்பொழுதும் அணைக்கட்டுகளில் தொடர்ந்து நீர் இருப்பு முழுமையாக இருக்குமாறு மழை பெய்து கொண்டே இருக்க வேண்டும். காடுகள் அழிக்கப்பட்டது போன்ற பல காரணங்களால் பருவ மழை சரியாக பெய்வதில்லை. இந்நிலையில் நீர் மின்நிலையங்கள் மூலம் மின் உற்பத்தியை அதிகரிக்க வாய்ப்பில்லை.

அனல் மின் நிலையங்கள் மூலம் மின் உற்பத்தியை அதிகரிக்க புதிய அனல் மின் நிலையங்கள் அமைக்க வேண்டும். அவற்றில் நீரை ஆவியாக்க நிலக்கரி தேவை. பல்லாயிரம் வருடங்களுக்கு முன் பூமியில் புதையுண்டு போன காட்டு மரங்கள் பூமியின் அழுத்தத்தால் ரசாயன மாற்றம் அடைந்து கரியாக மாறியது. எனவே இது தொடர்ந்து நமக்கு கிடைக்க வாய்ப்பில்லை.

அணுமின் நிலையம் அமைப்பதன் மூலம் மின் உற்பத்தியை அதிகரிக்க மத்திய அரசு விரும்புகிறது. அணு மின் நிலையத்தில் தண்ணீரை நீராவியாக்க, அணுவை பிளக்கும் பொழுது ஏற்படும் உஷ்ணம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. விபத்து ஏற்பட்டு கதிரியக்கம் வெளியே பரவினால் ஏற்படும் பாதிப்பு பயங்கரமானதாக இருக்கும். யுரேனிய கழிவை பெரும் செலவில் பூமிக்கடியில் புதைத்து பாதுக்காக்கும் அளவிற்குதான் விஞ்ஞானம் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளது. அதை சாதாரண கழிவாக மாற்றும் அளவிற்கு தொழில் நுட்பத்தில் முன்னேறவில்லை. எனவே இது அரைகுறை தொழில் நுட்பம்தான்.

இறுதியாக சூரிய ஒளி மின்சாரம். இது எளிமையாக உற்பத்தி செய்யக்கூடியது, ஆபத்தில்லாதது. சூரியன் இருக்கும் வரை அதன் ஒளிக்கதிர்களில் இருந்து தடையின்றி பெறக்கூடியது. எதிர்காலத்தில் இது மற்றவகை மின் உற்பத்திக்கு ஒரு மாற்றாக அமையும் என்பதில் எவ்வித ஐயமும் இருக்க முடியாது. வீட்டு உபயோகத்திற்கான மின்சாரத்தை சூரிய ஒளி மூலம் தயாரிக்க பலர் துவங்கியுள்ளனர். எதிர்காலத்தில் சோலார் பவர் சிஸ்டம் வடிவமைத்தல், பராமரித்தல் போன்றவற்றில் தொழில் நுட்பம் தெரிந்த வேலையாட்கள் பெருமளவில் தேவைப்படும். தாமாகவே செய்ய விரும்புவர்கள் (Do it Yourself), தொழில் ரீதியாக செய்ய விரும்புவர்கள் இத்தொழில் நுட்பத்தை எளிமையாக கற்று பயனடையும் வகையில் விளக்கப்படங்கள், அட்டவணைகள் ஆகியவற்றுடன் தமிழில் விரிவாக இது எழுதப்பட்டுள்ளது.

பி.திரவிய நடராஜன்,



உள்அடக்கம்

1.மின்சாரம் [அடிப்படை]

2.சோலார் பவர் சிஸ்டம்

3.  சோலார் செல்

4.  சோலார் செல் இண்டெர் கனெக்சன்

5.  சோலார் பேனல் (பிவிமாடுல்ஸ்)

6.  சோலார் பேனல் ஆர்ரே (ARRAY)

7.  சார்ஜ் கண்ட்ரோலர்.

8.  பேட்டரி & பேட்டரிபேங்க்.

9. டிசி-ஏசி இன்வெர்ட்டர்.                                                        

10. மின்சாரவயர்,  திறன், MC4  கனெக்டர்

11. சோலார் பேனலுக்கான நோக்குநிலை(ORIENTATION)  மற்றும் சாய்வு கோணம்(DILT ANGLE)  

12 .கிரிட்-டை மைக்ரோ இன்வெர்ட்டர் சிஸ்டம்

 13. சோலார் சிஸ்டம் வடிவமைத்தல்  (Do- It –Yourself)

 




 

மின்சாரம் (அடிப்படை.)- BASIC  ELECTRICAL

நாம் உபயோகப்படுத்தும் மின்சாரம் இரண்டு வகையானது. (1) ஆல்ட்டர்நேட் கரண்ட்(AC - Alternate Current) (2). டயரக்ட்கரண்ட்(DC-Direct Current). இதில் ஏசி கரண்டு தான் நாம் அன்றாடம் வீட்டில் உபயோகப்படுத்தும் மின்சாரம் ஆகும். டிசி கரண்ட் என்பது டைனமோ மூலம் கிடைக்கும் கரண்ட் ஆகும். ஆனால் டிசி மின்சாரம் வணிக ரீதியாக உற்பத்தி செய்யப்படுவதில்லை டார்ச் லைட் பேட்டரி, டிரான்ஸ்சிஸ்டர் பேட்டரி, மொபைல் போன் பேட்டரி, பைக்-கார் பாட்டரி போன்றவற்றிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரம் டிசி மின்சாரம் ஆகும். டிசி மின்சாரத்தை பேட்டரிகளில் சேமிக்க முடியும். பேட்டரிகளை சார்ஜ் செய்ய, ஏசி மின்சாரம் டிசி ஆக மாற்றப்பட்டு பேட்டரிகள் சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. உபயோகிப்பாளர்களை பொறுத்தவரை டிசி மின்சாரம் பாட்டரியிலிருந்து கிடைக்கும் மின்சாரமாகும். இனி ஏசி மின்சாரத்தின் உபயோகம், தனித்தன்மைகள் இவை பற்றி விரிவாக பார்க்கலாம்.
நாம் உபயோகிக்கும் மின் விசிறி, பல்பு, டி.வி, மிக்ஸி, கிரைண்டர், வாஷிங் மிஷின் எல்லாமே சிங்கிள் பேஸ் 230 வோல்ட் ஏசி மின்சாரத்தில் இயங்கக்கூடியவை. உதாரணத்திற்கு உங்கள் டேபிள் ஃபேன் அடிப்பக்க மூடி அல்லது டி.வியின் பின் பக்க மூடி இவற்றில் ஒட்டப்பட்டிருக்கும் ஸ்டிக்கரை பாருங்கள். 230V AC 50Cyc/Hz என குறிப்பிடப்பட்டிருக்கும். அதாவது மேலே குறிப்பிடப்பட்டுள்ள தன்மை கொண்ட மின்சாரத்தில்தான் அது இயங்கும் என்பதற்கான அறிவிப்பு. நம்நாட்டில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரம் ஏசி மின்சாரமாகும். இதன் மின் அழுத்தம் 230V-50Cyc (சைக்கிள்ஸ் அல்லது ஹெர்ட்ஸ்) ஆகும். டி.சி மின்சாரத்தில், மின்சாரம் (எலெக்ட்டிரான்) ஒரே திசையில் தொடர்ச்சியாக செல்லும். படம்1-ஐ பார்க்கவும்.  

                                    
                 
பல்ப்பின் இரு முனைகளும் பாட்டரியின் இரு முனைகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. பாட்டரிக்கு பாஸிடிவ் (POSITIVE) என்றமுனையும், நெகடிவ் (NEGATIVE) என்ற முனையும் உண்டு. பாசிடிவ் முனை பிளஸ் (+) என்றும் நெகடிவ்முனை மைனஸ் (-) எனவும் அடையாளப்படுத்தப்படும். கலர் குறியீடாக பாஸிடிவ்க்கு சிகப்பும், நெகடிவ்க்கு கருப்பும் உபயோகப்படுத்தப்படும்.

படம்2-ஐ பார்க்கவும். ஏசிமின்சாரத்தில் எலெக்ட்ரான்கள் இரு திசையிலும் செல்கிறது.   இவ்வாறு ஒரு வினாடிக்கு எத்தனை முறை திசை மாறி செல்கிறதோ அது சைக்கிள் அல்லது ஹெர்ட்ஸ் (Cyc/Hz) என குறிப்பிடப்படும்.

 
இனி வோல்ட்,கரண்ட், வாட் என்றால் என்ன என்று பார்ப்போம். பேச்சு வழக்கில் நாம் கரண்ட் என்று சொல்வோம். அது நம் புரிதலின்படி மின்சாரத்தை குறிக்கும். ஃபேன் மெதுவாக சுற்றினாலோ அல்லது டியூப்லைட் எரியாமல் விட்டுவிட்டு எரிந்தால், லோ வோல்ட்டேஜ் என்று சொல்வோம். அடுத்தபடி கடையில் பல்பு வாங்கும் பொழுது 40 வாட் அல்லது 60 வாட் பல்பு கொடுங்கள் என்று கேட்போம்.அதற்கு மேல் நமக்கு மின்சாரத்தை பற்றி தெரியாது. வோல்ட், கரண்ட், வாட்ஸ் என்றால் என்ன? அவை ஒன்றோடு ஒன்று எப்படி தொடர்பு உடையது என்பதைப்பற்றி அவசியம் தெரிந்து கொள்ள வேண்டும். வரைபடம் 2A –ஐ பார்க்கவும்.



கீழிருந்து மேல் நோக்கி இருக்கும் கோடு (X ஆக்சிஸ்). மின் அழுத்தத்தை குறிக்கும். இடது பக்கத்திலிருந்து வலது பக்கமாக வரையப்பட்டுள்ள கோடு டிசி மின்சாரத்தை குறிக்கும். டிசி மின்சாரம் ஒரே திசையில் செல்லுகிறது. மேலும் கீழுமாக செல்லும் கோடு ஏசி மின்சாரத்தை குறிக்கும். அது ஒரே திசையில் செல்லாமல் மேலிருந்து கீழ் நோக்கி சென்று மறுபடியும் மேல் நோக்கி செல்கிறது. இச்செயல் தொடர்ச்சியாக நடைபெறும்.

இச்செயல் அதிர்வெண் அல்லது பிரிக்குவன்சி (FREQUENCY) என கூறப்படும். வினாடிக்கு எத்தனை முறை இது நடைபெறுகிறதோ அது அதிர்வெண் எண்ணிக்கையாகும். நம் நாட்டில் உற்பத்திசெய்யப்படும் 230 வோல்ட் ஏசி மின்சாரத்தில் இச்செயல் வினாடிக்கு ஐம்பது தடவை நடைபெறும். அதனால் இது 50 Cycles per Second என குறிப்பிடப்படும். சைக்கிள்ஸ் என்பது ஹெர்ட்ஸ் எனவும் அழைக்கப்படும்.

வோல்ட் (VOLT)

மின்சாரத்திலிருக்கும் எலெக்ட்ரான்களை (ELECTRONS), லோடு அல்லது மின் சாதனங்களுக்கு அனுப்பும் அழுத்தமே வோல்ட் ஆகும். எனவேதான் வோல்ட்டை மின்அழுத்தம் என தமிழில் சொல்கிறோம்.  படம்3-ஐ பார்க்கவும். தரைமட்டத்திலிருந்து 1 அடி உயரத்தில் தண்ணீர் தொட்டி இருக்கிறது. அதன் அடிப்பாகத்தில் 1 அங்குல கனமுள்ள குழாய் ஒன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது. அடுத்ததாக அதே தொட்டி 10 அடி உயரத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. அதிலும் ஒரு அங்குல கனம் கொண்ட குழாய் இணைக்கப்பட்டுள்ளது .இப்பொழுது ஒரு அடி உயரத்தில் வைக்கப்பட்டிருக்கும் தொட்டியிலிருக்கும் குழாய் வழியாக வெளிவரும் தண்ணீரின் அழுத்தம் குறைவாக இருக்கும். 10 அடி உயரத்திலிருந்து வெளி வரும் தண்ணீரின் அழுத்தம் அதிகமாக இருக்கும். தண்ணீரை மின்சாரத்துடனும் தண்ணீர் குழாயை மின் அழுத்தத்துடன் ஒப்பிடுவோம். 12V பேட்டரியின் மின்அழுத்தம் 6 வோல்ட் பேட்டரியின் மின்அழுத்தத்தை விட இருமடங்கும், 1.5 வோல்ட் பேட்டரியைவிட  8  மடங்கும் அதிகம்.
 


தண்ணீர் தொட்டியிலிருந்து குழாய் வழியாக வாட்டர் மாலிகுல்ஸ் என்ற தண்ணீர் வெளியேறும் அளவை போல எலெக்டிரான்ஸ் வெளியேறும் அளவை கரண்ட் குறிக்கும். அதாவது நம் சாதனம் உபயோகிக்கும் கரண்டின் அளவை குறிக்கும். பொதுவாக கரண்ட் என்பது ஆம்பியர் என்ற அளவில் அழைக்கப்படும். படம் 4 –ஐ பார்க்கவும். முதல் தொட்டியின் அவுட்லெட் பைப் 1 அங்குலம், இரண்டாவது படத்தில் 10 அங்குலம் கனம் கொண்ட பைப் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இரண்டு தொட்டிகளுமே ஒரே உயரத்தில் வைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு அங்குல அளவிலுள்ள குழாய் வழியாக ஒரு மணி நேரத்தில் 10 லிட்டர் தண்ணீர் வெளி வருவதாக வைத்துக்கொள்வோம்.  அப்படியென்றால் பத்து அங்குல அளவுள்ள குழாய் மூலம் அதிகமாக தண்ணீர் வெளி வருமல்லவா?. வெளி வரும் தண்ணீரை மின்சாரத்தின் அளவாக அதாவது கரண்ட் ஆக வைத்துக்கொள்வோம். பைப்பை வயருடன் பொருத்தி பார்ப்போம். 1Sq mm கனம் உடைய வயரின் மின்சாரத்தை கடத்தும் திறனை காட்டிலும் பல மடங்கு அதிகமாக, 10Sq mm வயரின்திறன்இருக்கும். 
                                                                
 தொடரும்............

                                                                  

                                

2 comments:

  1. தகவலுக்கு நன்றி மின்சாரம் தகவல்களை தொடருங்கள்

    ReplyDelete
  2. தங்கள் வருகைக்கு மிக்க நன்றி

    ReplyDelete