Optical overheating protection
সমস্ত সৌর তাপ সংগ্রাহক ব্যবস্থায় একটি সম্ভাব্য ঝুঁকি রয়েছে যে সৌর সংগ্রাহক সর্বোচ্চ নিরাপদ অপারেটিং তাপমাত্রার চেয়ে বেশি ভারসাম্য বা স্থবির তাপমাত্রায় পৌঁছতে পারে। অপটিক্যাল ওভারহিটিং সুরক্ষার জন্য বিভিন্ন ব্যবস্থা নেওয়া হয়। উচ্চ বিকিরণের পরিস্থিতিতে স্থবির তাপমাত্রার সম্মুখীন হতে হয় যখন সংগ্রাহকের মধ্য দিয়ে কোনও তাপ স্থানান্তর তরল প্রবাহিত হয় না, উদাহরণস্বরূপ বিদ্যুৎ ব্যর্থতা, উপাদান ব্যর্থতা, পরিষেবা, শক্তি সঞ্চয় ক্ষমতার সীমাবদ্ধতা বা সিস্টেম থেকে সামান্য গরম জল উত্তোলনের সময়কালে। আরও সাধারণভাবে, স্থবিরতা পরিস্থিতি এমন কোনও পরিস্থিতি হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে যার অধীনে সৌর সংগ্রাহক শোষিত সৌর তাপকে তাপ স্থানান্তর তরলে পর্যাপ্তভাবে প্রেরণ করতে পারে না। সিস্টেমে যে কোনও ক্ষতিকারক প্রভাব ছাড়াও, উচ্চ স্থবিরতা তাপমাত্রা সংগ্রাহক উপকরণের উপরও সীমাবদ্ধতা স্থাপন করে। উচ্চ স্থবির তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসার সময় এবং পরে এই উপকরণগুলিকে অবশ্যই তাদের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য বজায় রাখতে হবে। এর থেকে বোঝা যায় যে সৌর সংগ্রাহকগুলি সাধারণত উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী উপকরণ থেকে তৈরি করা হয়। এই উপকরণগুলি সাধারণত ব্যয়বহুল, ভারী এবং সামগ্রিকভাবে উচ্চ পরিবেশগত প্রভাব ফেলে। পলিমারিক উপকরণগুলি সৌর তাপ সংগ্রাহকদের জন্য একটি উল্লেখযোগ্য ব্যয়-হ্রাস এবং পরিবেশগত উন্নতির সম্ভাবনা প্রদান করে এবং এইভাবে বিভিন্ন গরম করার উদ্দেশ্যে সৌর শক্তির বিস্তৃত ব্যবহারকে উপকৃত করতে পারে। তবে, প্লাস্টিকের দীর্ঘমেয়াদী পরিষেবা তাপমাত্রা সীমিত। সুতরাং, সৌর শোষকগুলিতে প্লাস্টিকের সম্ভাব্য প্রয়োগের জন্য অতিরিক্ত উত্তাপ সুরক্ষা সহ একটি উপযুক্ত নকশা অপরিহার্য। সম্ভাব্য উপায়গুলি হ 'ল অপটিক্যাল লাভ হ্রাস (উদাহরণস্বরূপ, থার্মোট্রপিক স্তর বা ইলেক্ট্রোক্রোমিক ডিভাইস ব্যবহার করে) বা অতিরিক্ত গরম জল ফেলে দেওয়ার মাধ্যমে সিস্টেমের ক্ষতি বৃদ্ধি। এই নিবন্ধে অপটিক্যাল লাভ হ্রাস করার একটি বিকল্প পদ্ধতি উপস্থাপন করা হয়েছে। পদ্ধতিটি প্রিজমের জ্যামিতি এবং মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলনের ঘটনার উপর ভিত্তি করে তৈরি। কার্যকরী নীতি স্নেলের সূত্র অনুসারে, আলো কোনও মাধ্যম থেকে বেরিয়ে আসতে পারে না যখন এটি মাঝারি সীমানাকে আপতন কোণে (θ) আঘাত করে যা সমালোচনামূলক কোণের (θc) চেয়ে বড়, একটি আলোকীয় ঘটনা যাকে মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন বলা হয়। সমালোচনামূলক কোণটি ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে; একটি পলিকার্বনেট মাধ্যমের জন্য, n = 1.59 এর প্রতিসরণ সূচক সহ, 1 এর কাছাকাছি প্রতিসরণ সূচক সহ বাতাসের বায়ুমণ্ডলে স্থাপন করা হয়, যখন θ> θ (c, বায়ু) = 39° হয় তখন মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলন ঘটে। বায়ুর বায়ুমণ্ডলে α1,2 = 45° শীর্ষ কোণ সহ একটি পলিকার্বনেট প্রিজম্যাটিক কাঠামো বিবেচনা করুন। একটি আলোর রশ্মি যা স্বাভাবিক আপতনকালে মাঝারি সীমানায় আঘাত করে তা মোট অভ্যন্তরীণ প্রতিফলিত হয়, যেমন θin = 45°> θ (c, বায়ু) = 39°। জলের উপস্থিতিতে, θ (c, জল) = 56.8° এবং θin = 45° <θ (c, জল), আগত আলো নিছক প্রতিসরণ হয় এবং পলিকার্বনেট মাধ্যমকে অতিক্রম করে। এইভাবে, জল একটি পরিবর্তনশীল তরল হিসাবে কাজ করে। তত্ত্বগতভাবে, পরিবর্তনশীল তরল হিসাবে কাজ করার জন্য জলকে প্রিজম্যাটিক কাঠামোর কাছাকাছি প্রতিসরণ সূচক সহ অন্য যে কোনও তরল দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা যেতে পারে। অপটিক্যাল সুইচ একটি স্ব-নিয়ন্ত্রক প্রক্রিয়া নিয়ে গঠিত। নিষ্ক্রিয় অবস্থায় সুইচটি তরল দিয়ে ভরা হয় এবং আলোকে সুইচটি দিয়ে যেতে দেওয়া হয় এবং এর পিছনের সিস্টেমটিকে গরম করা হয়। সিস্টেমটি উত্তপ্ত হওয়ার সাথে সাথে অপটিক্যাল সুইচ থেকে স্যুইচিং তরল বাষ্পীভূত হয় এবং প্রিজম্যাটিক কাঠামো একটি প্রতিফলিত পৃষ্ঠ হিসাবে আচরণ করতে শুরু করে। সুইচের মধ্য দিয়ে আর কোনও আলো যায় না, যা সিস্টেমের সর্বোচ্চ তাপমাত্রাকে তরলের বাষ্পীভবন তাপমাত্রায় সীমাবদ্ধ করে। কৌণিক নির্ভরতা তার জ্যামিতির ফলে, অপটিক্যাল সুইচ আপতিত রশ্মির কোণের প্রতি সংবেদনশীল। প্রিজমের আকৃতির উপর নির্ভর করে, একটি সাধারণ দিনে তার প্রতিফলিত অবস্থায় সুইচটির সংক্রমণ বৈশিষ্ট্যগত কৌণিক নির্ভরতা দেখায়। এই নির্ভরতা বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য নির্দিষ্ট সংক্রমণ বক্ররেখা খুঁজে বের করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যেখানে প্রিজমের জ্যামিতি ইনপুট পরিবর্তনশীল হিসাবে কাজ করে। অ্যাপ্লিকেশন প্রধান অ্যাপ্লিকেশন যার জন্য অপটিক্যাল সুইচ তৈরি করা হয়েছিল তা হল সৌর তাপ সংগ্রাহকদের জন্য অতিরিক্ত উত্তাপ সুরক্ষা। প্রিজম্যাটিক জ্যামিতি সংগ্রহকারীদের কভার প্লেটের মধ্যে একত্রিত করা যেতে পারে যাতে সেগুলি অতিরিক্ত গরম হতে না পারে, হয় বাষ্পীভবনের মাধ্যমে স্ব-নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে, অথবা একটি নির্দিষ্ট সর্বোচ্চ তাপমাত্রায় সুইচ থেকে জল নিষ্কাশনের মাধ্যমে। তাপমাত্রার সীমাবদ্ধতা সৌর সংগ্রাহকদের মধ্যে পলিমারিক উপকরণ ব্যবহারের অনুমতি দেবে, যা ব্যয়-মূল্য নাটকীয়ভাবে হ্রাস করবে এবং বাজারের অনুপ্রবেশ বাড়িয়ে তুলবে। সুইচটির আরেকটি প্রয়োগ হল আবাসন এবং অফিস ভবন উভয়ের জন্য জানালায়। বিল্ডিংয়ে প্রবেশ করা সূর্যালোকের পরিমাণ স্যুইচিং তরল দ্বারা নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। একটি ভবনে সূর্যের আলোর পরিমাণ রোধ করলে রৌদ্রোজ্জ্বল দিনে ভবনের অভ্যন্তরের তাপমাত্রা হ্রাস পাবে। পরিশেষে, সুইচটি গ্রিনহাউসের ছাদের মধ্যে ব্যবহার করা যেতে পারে। গ্রিনহাউসের গাছগুলিকে প্রতিফলিত অবস্থায় সুইচ লাগিয়ে রৌদ্রোজ্জ্বল দিনে ক্ষতি থেকে রক্ষা করা যেতে পারে। বর্তমানে গ্রীষ্মে গাছগুলিকে অতিরিক্ত সূর্যালোক থেকে রক্ষা করার জন্য গ্রিনহাউসগুলি চকের স্তর দিয়ে ঢেকে দেওয়া হয়। চকের স্তর প্রয়োগ করা সময়সাপেক্ষ এবং পরিবেশের জন্য খারাপ। একবার চক প্রয়োগ করা হলে, এটি কম রৌদ্রোজ্জ্বল দিনেও সূর্যালোককে অবরুদ্ধ করে। অপটিক্যাল সুইচ সম্ভবত উপরে বর্ণিত স্যুইচিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করে এই সমস্যার সমাধান করতে পারে। প্রতিফলিত অবস্থায় নির্দিষ্ট পরিমাণে ছাদের অংশ পরিবর্তন করে গ্রিনহাউসের অভ্যন্তরের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। এছাড়াও ছাদের অভ্যন্তরে স্যুইচিং তরলটি গ্রিনহাউস থেকে তাপ উত্তোলনের জন্য প্রবাহিত করা যেতে পারে। এই শীতলকরণ পদ্ধতিগুলি (ছাদ) জানালাগুলি বন্ধ রাখার অনুমতি দেয় এবং জলবায়ু (আপেক্ষিক আর্দ্রতা এবং উত্থিত মাত্রা সর্বোত্তম এবং স্থির থাকে। গ্রিনহাউস ছাদে স্যুইচিং তরল সৌর বর্ণালীর একটি নির্দিষ্ট অংশের জন্য ফিল্টার হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। জল তথাকথিত "পিএআর" আলোকে (সালোকসংশ্লেষকভাবে সক্রিয় বিকিরণ, যে আলো গাছপালা বৃদ্ধির জন্য ব্যবহার করে) অতিক্রম করতে দেয়, যখন "এনআইআর" (ইনফ্রা রেডের কাছাকাছি) আলো শোষিত হয়। রূপান্তরকারী তরলে কপার সালফেট বা কাদামাটির ক্ষুদ্র কণা সমাধান করে এনআইআর আলোর শোষণের পরিমাণ নির্ধারণ করা যেতে পারে। এইভাবে সর্বোত্তম বৃদ্ধির পরিস্থিতি নির্বাচন করা যেতে পারে। ফুলের মতো কিছু গ্রিনহাউস পণ্য রাতে কৃত্রিম আলো ব্যবহার করে চাষ করা হয়। এই কৃত্রিম আলো গ্রিনহাউসের পরিবেশে তথাকথিত আলোক দূষণ ঘটায়। যখন একটি গ্রিনহাউস ছাদে একটি ভাল নকশা করা অপটিক্যাল সুইচ থাকে তখন গ্রিনহাউস ছাদ রাতে প্রতিফলিত হয়, যা কৃত্রিম আলোকে গ্রিনহাউসের ভিতরে রাখে। পার্শ্বপ্রতিক্রিয়া হিসাবে কম আলোর প্রয়োজন হয় কারণ ছাদ একটি দক্ষ আয়না হিসাবে কাজ করে। তথ্যসূত্র বাহ্যিক লিঙ্ক http://www.nat.vu.nl ~ স্ল্যাম্যান/অপটিক্যাল% 20সুইচ/সোলসুইচ. পিএইচপি সৌর শক্তি