हीट पंप: ऑपरेशन का सिद्धांत, आवेदन के क्षेत्र

FORUMHOUSE द्वारा संचालित

लकड़ी, कोयला, तेल उत्पाद और गैस जलाने से हमें गर्मी मिलती है। लेकिन हीटिंग के ये तरीके जो हमारे लिए परिचित हैं वास्तव में आदिम और खतरनाक हैं: वे पृथ्वी के संसाधनों को अनियमित रूप से बर्बाद करते हैं और वातावरण को प्रदूषित करते हैं। यह लंबे समय तक इस तरह नहीं चल सकता। इसलिए, पारंपरिक तरीकों को ऊर्जा कुशल प्रौद्योगिकियों द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है जो प्रकृति को नुकसान पहुंचाए बिना पृथ्वी और हवा से गर्मी उत्पन्न कर सकते हैं।

हीट पंप क्या है?

गर्मी हर जगह पाई जाती है: हवा, पानी और पृथ्वी में। हीट पंप एक स्टेप-अप हीट ट्रांसफॉर्मर है, एक ऐसा उपकरण जो पर्यावरण से गर्मी लेता है और इसे ताप और गर्म पानी की आपूर्ति प्रणाली में स्थानांतरित करता है। जब एक ऊष्मा पंप चल रहा होता है, तो ऊर्जा शीतलक के प्रत्यक्ष ताप पर नहीं, बल्कि घर में वातावरण से ऊष्मा को पम्पिंग और परिवर्तित करने पर खर्च की जाती है। इस तरह से डिवाइस की एक उच्च ऊर्जा दक्षता हासिल की जाती है: जब कंप्रेसर के संचालन के लिए 1 किलोवाट बिजली की खपत होती है, तो थर्मल ऊर्जा का 3-5 किलोवाट उत्पन्न होता है (सीओपी का थर्मल गुणांक 3-5 यूनिट होता है)।

किस तरह के हीट पंप हैं?

हीट पंपों को तीन प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:

• एरोथर्मल (वायु), जो वायुमंडल से तापीय ऊर्जा प्राप्त करता है।
• भूतापीय, पृथ्वी से ऊष्मा निकाल रहा है।
• एक्वाथर्मल (जलीय) - उपकरणों का एक वर्ग जो जलीय वातावरण की गर्मी का उपयोग करता है: नदियाँ, झीलें, समुद्र, भूमिगत जल।

एयरोथर्मल पंप एक एयर हीट एक्सचेंजर के माध्यम से गर्मी खींचता है - एक आउटडोर रेडिएटर। भू-स्रोत पंप भू-तापीय क्षेत्रों के माध्यम से जमीन से ऊष्मा ऊर्जा प्राप्त करते हैं - ये रखी गई हैं क्षैतिज रूप से पृथ्वी पाइप, या बोरहोल (जांच) की सतह के नीचे, जहां पाइप स्थापित हैं खड़ी है। जांच को एक कोण पर भी तैनात किया जा सकता है, क्योंकि सभी क्षेत्रों में गहराई से ड्रिल करने की क्षमता नहीं है। एक्वाथर्मल पंप के कलेक्टरों को एक जलाशय या पानी के कुएं में रखा जाता है।

ग्राउंड स्रोत ऊष्मा पम्प पूरे वर्ष स्थिर जमीन के तापमान के कारण अधिक कुशलता से संचालित होते हैं। एयरोथर्मल पंपों के साथ, थर्मल गुणांक (सीओपी) -15 डिग्री सेल्सियस के बाहरी तापमान पर गिरता है। पानी के ऊष्मा पम्प पानी की गुणवत्ता पर निर्भर करते हैं: शैवाल, लाइमसेकेल, संक्षारण - ये कारक उपकरण के प्रदर्शन को काफी कम कर देते हैं।

एक वायु स्रोत हीट पंप कैसे काम करता है?

किसी भी हीट पंप के संचालन को तीन चरणों में विभाजित किया गया है:

• पर्यावरण से गर्मी का संग्रह;
• एकत्र गर्मी के तापमान में वृद्धि;
• हीटिंग सिस्टम और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए गर्मी हस्तांतरण।

एकमात्र अंतर पर्यावरण से निम्न-श्रेणी की गर्मी प्राप्त करने की विधि है। वायु स्रोत ताप पंप के साथ, यह निम्नानुसार किया जाता है:

• सर्द हवा के ताप पंप के बाष्पीकरणकर्ता के माध्यम से घूमता है - फ्रीऑन। यह एक एंटीफ् isीज़र और अत्यधिक वाष्पशील तरल है जो कम तापमान पर उबलता है। Freon तापमान हमेशा हवा के तापमान से कम होता है और इसलिए, इसके प्रभाव के तहत, सर्द फोड़ा और भाप में परिवर्तित हो जाता है। इसे थर्मल डिफरेंशियल हीट ट्रांसफर कहा जाता है।
• फ्रीन वाष्प कंप्रेसर में प्रवेश करती है, जहां यह संकुचित होता है। उच्च दबाव के प्रभाव में, सर्द वाष्प गर्म होता है: संपीड़ित फ्रीन वाष्प का तापमान 128 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। यह ऊष्मा संघनित्र में प्रवेश करती है।
• कंडेनसर में, गर्म फ्रीऑन भाप ताप ऊर्जा को हीटिंग और पानी के हीटिंग सर्किट में स्थानांतरित करता है। जब ऊष्मा ऊर्जा निकलती है, तो भाप को ठंडा किया जाता है और फिर से एक तरल अवस्था बन जाती है, लेकिन एक ही समय में एक उच्च दबाव बनाए रखता है। और इस स्तर पर सर्द का तापमान अभी भी पर्यावरण से गर्मी अवशोषण के एक नए चक्र के लिए अपर्याप्त है। इसलिए, हीट एक्सचेंजर के बाद, फ्रीटन थ्रॉटल वाल्व से गुजरता है, जहां दबाव गिरता है और तापमान गिरता है। उसके बाद, सर्द बार-बार चक्र के लिए बाहरी सर्किट में जाता है।

एक भूतापीय और एक्वाथर्मल हीट पंप कैसे काम करता है?

इन ऊष्मा पम्पों के संचालन का सिद्धांत केवल पर्यावरण से ऊष्मा के निष्कर्षण में भिन्न होता है। यहाँ, पानी में भूमिगत या डूबे हुए पाइपों का एक सर्किट हीट एक्सचेंजर के रूप में कार्य करता है। यह एक सर्द नहीं है जो पाइप के माध्यम से हवा पंपों की तरह घूमता है, लेकिन एक मध्यस्थ - प्रोपलीन ग्लाइकॉल, शराब या पानी-ग्लाइकोल मिश्रण। यह ये तरल पदार्थ हैं जो पानी या मिट्टी से प्राप्त गर्मी को जमा करते हैं और इसे स्थापना के बाष्पीकरण में स्थानांतरित करते हैं।

शीतलक बाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करता है, फ्रीटन को गर्म करता है, इसे भाप में परिवर्तित करता है। फ्रेमन वाष्प कंप्रेसर से गुजरता है, जहां यह संकुचित और गर्म होता है। उसके बाद, यह कंडेनसर में भी प्रवेश करता है, जहां यह ऊष्मा को गर्म और गर्म पानी की आपूर्ति में स्थानांतरित करता है। चक्र समाप्त होता है जब सर्द थ्रॉटलिंग वाल्व से गुजरता है, जहां अवसादन और शीतलन प्रक्रिया होती है। कूल्ड फ्रीन फिर से बाष्पीकरण में प्रवेश करता है।

बस इसे लगाने के लिए: हवा, पानी या पृथ्वी की गर्मी की आवश्यकता केवल फ्रीलान को उबालने और भाप में बदलने के लिए होती है। इसके अलावा, कंप्रेसर में, उच्च तापमान के दबाव के प्रभाव में भाप को गर्म किया जाता है, जिसकी ऊर्जा का उपयोग हीटिंग सिस्टम में पानी गर्म करने और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए किया जाता है। इस तरह, बाहरी वातावरण की निम्न-श्रेणी की ऊष्मा को ताप सर्किट के उच्च ताप माध्यम में परिवर्तित किया जाता है।

हीट पंप की दक्षता में सुधार कैसे करें?

हीटिंग सिस्टम एक हीट पंप के प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। उपकरण कम तापमान वाले हीटिंग सिस्टम के साथ सबसे कुशलता से संचालित होता है: अंडरफ़्लोर हीटिंग; फैन कॉइल यूनिट्स (फैन हीट एक्सचेंजर्स)। तथ्य यह है कि गर्मी पंप आउटलेट में 35-40 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर कुशलतापूर्वक काम करता है, और यह पानी के नीचे हीटिंग सिस्टम या एयर हीटिंग में हीटिंग माध्यम के इष्टतम तापमान से मेल खाती है।

क्या हीट पंप ठंडा हो सकता है?

हीट पंप न केवल गर्मी, बल्कि शांत भी कर सकते हैं - एयर कंडीशनिंग के लिए उपयोग किया जाता है। यही है, डिवाइस कमरे से गर्मी ले सकता है और इसे उसी सिद्धांत के अनुसार बाहर निकाल सकता है, लेकिन केवल रिवर्स ऑर्डर में। एक रेफ्रिजरेटर एक हीट पंप भी है। यह घरेलू उपकरण ठंड का उत्पादन नहीं करता है, यह बस सील थर्मल इन्सुलेशन कक्ष से सभी गर्मी को हटा देता है।

हीट पंप किन क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं?

हीट पंप का उपयोग हीटिंग और एयर कंडीशनिंग औद्योगिक सुविधाओं, नगरपालिका भवनों, बहुमंजिला और निजी आवासीय भवनों के लिए किया जाता है। यह तकनीक सभी पारंपरिक हीटिंग विधियों को बदलने में सक्षम है। इसका एक उदाहरण स्वीडन है, जहां विभिन्न उद्देश्यों के लिए 90% से अधिक इमारतों को हीट पंप की मदद से गर्म किया जाता है। जियोथर्मल और एयरोथर्मल पंप यूरोप, अमेरिका, जापान में व्यापक हैं।

इस प्रकार का हीटिंग किसके लिए उपयुक्त है?

हीट पंप को केवल कार्य करने के लिए बिजली की आवश्यकता होती है। इस प्रकार का हीटिंग गैस से दूर स्थित निजी घरों के लिए उपयुक्त है या जहां गैस कनेक्शन अनुचित रूप से महंगा है। गर्मी पंप गैर-गैसीकृत बस्तियों के लिए एकदम सही है जहां एक इलेक्ट्रिक बॉयलर स्थापित करने के लिए पर्याप्त शक्ति नहीं है। इस प्रकार का हीटिंग उन लोगों के साथ लोकप्रिय है जो "पाउडर केग" पर नहीं रहना चाहते हैं, अर्थात यह उन लोगों के लिए उपयुक्त है जो गैस लीक होने पर घुटन या विस्फोट की आशंका रखते हैं। गर्मी पंप का उपयोग व्यावसायिक भवनों में ऊर्जा कुशल हीटिंग के रूप में किया जा सकता है।

हीट पंप के खतरे क्या हैं?

गर्मी पंप ईंधन नहीं जलाता है; यह वातावरण में हानिकारक उत्सर्जन और पर्यावरण में अपशिष्ट उत्पन्न नहीं करता है। यह अग्नि / विस्फोट प्रूफ और पर्यावरण के अनुकूल उपकरण है। सर्द बंद सर्किट में घूमता है और प्रकृति और मनुष्यों के लिए खतरा पैदा नहीं करता है।

गर्मी पंप चुनते समय क्या देखना है?

जैसा कि हमने उल्लेख किया है, हीट पंप तीन प्रकारों में विभाजित हैं: एरोथर्मल, एक्वाथर्मल और जियोथर्मल। पहले वायुमंडलीय गर्मी से काम करते हैं और उनके पास दो महत्वपूर्ण कमियां हैं: तापमान में गिरावट और रेडिएटर का नियमित प्रदूषण। गंभीर फ्रॉस्ट में, घोषित 3-5 के बजाय थर्मल गुणांक (सीओपी) 1 तक गिर जाता है। और बाहरी रेडिएटर्स के लगातार प्रदूषण से भी एयरोथर्मल पंपों की कार्यक्षमता कम हो जाती है। हल्के सर्दियों के साथ समशीतोष्ण जलवायु के लिए ये स्थापना अधिक उपयुक्त हैं।

एक्वाथर्मल पंप पानी की गुणवत्ता पर मांग कर रहे हैं और शीतलक सर्किट गंदे या जमाव से ढक जाने पर उनकी दक्षता गिर जाती है।

हमारी शर्तों के लिए, सबसे अच्छा विकल्प है भूतापीय ऊष्मा पम्प। "मिट्टी-पानी" प्रणाली घर पर हीटिंग और गर्म पानी की आपूर्ति के लिए सबसे सुविधाजनक, विश्वसनीय और कुशल है। यह पूरे वर्ष के दौरान लगभग स्थिर मिट्टी के तापमान के कारण है। भूतापीय क्षेत्र मिट्टी के हिमांक से नीचे रखा जाता है, जो स्थापना को स्थिर रूप से कार्य करने और एक उच्च तापीय गुणांक बनाने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, एफएच श्रृंखला भू-तापीय ताप पंपों की सीओपी (FH-401), एफएच -405, एफएच -415) 5 इकाइयों तक!

उपकरण चुनते समय, यह महत्वपूर्ण है कि यह न केवल पानी को गर्म रूप से गर्म करता है, बल्कि इसमें आधुनिक गर्मी पंप की आवश्यकताओं को पूरा करने वाली उन्नत विशेषताएं भी हैं। उदाहरण के लिए भूतापीय ऊष्मा पम्प IQ (इन्वर्टर) 15-415 स्थापना के साथ सुसज्जित है: रिमोट एक्सेस के लिए एक उपकरण; पावर आउटेज की स्थिति में स्वचालित पुनरारंभ; परिसंचरण पंपों की सुरक्षा; चरण असंतुलन संरक्षण; हवा के तापमान के लिए जलवायु नियंत्रण मोड; साप्ताहिक कार्य अनुसूची; मौसम पर निर्भर मोड; गर्म पानी की टंकी के हीटिंग तत्व का नियंत्रण; नॉन - वोलेटाइल मेमोरी; ध्‍वनिरोधी आवास। यह उपकरण की विश्वसनीयता, स्थायित्व और उच्च ऊर्जा दक्षता की गारंटी देता है।

आप इस तरह के हीटिंग सिस्टम के बारे में कैसा महसूस करते हैं? टिप्पणियों में लिखें।

दोस्तों, हमारे यहाँ पहले से ही more५ हजार से अधिक हैं! जैसे, चैनल को सब्सक्राइब करें, पब्लिश को शेयर करें - हम काम कर रहे हैंताकि आप उपयोगी और प्रासंगिक जानकारी प्राप्त करें!

यह भी पढ़ें:

• कोई धूल और शोर नहीं: एक कील के साथ एक लहर स्लेट कैसे काटें।
• मिट्टी के सूखने के लिए कौन से पेड़ हैं और क्या बेहतर है।

वीडियो देखना - मैट या ग्लॉसी? अपने घर के लिए पेंट कैसे चुनें।