हीट पंप: हम ठंड में खुद को गर्म करते हैं

वे कौन से कारण हैं जो हमें घरों को गर्म करने के लिए बेकार ऊष्मा का उपयोग करने से रोकते हैं? दुनिया भर में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले हीट पंपों के उदाहरण का उपयोग करते हुए, सीआईएस देशों में उनके कार्यान्वयन में आने वाली कठिनाइयों पर विचार किया जाता है।

यह सुनिश्चित करने के लिए कि ऊष्मा पम्प मौजूद हैं और प्रभावी ढंग से काम करते हैं, आपको दूर जाने की आवश्यकता नहीं है। यह रसोई में जाने और रेफ्रिजरेटर को देखने के लिए पर्याप्त है। उप-शून्य तापमान अंदर शासन करता है, और पीछे की ओर एक गर्म ताप विनिमय ग्रिल आपके उत्पादों से सफलतापूर्वक गर्मी निकालने का संकेत देता है।

हीट पंप को अक्सर रिवर्स रेफ्रिजरेटर कहा जाता है। यह सादृश्य पूरी तरह से सटीक नहीं है। रेफ्रिजरेटर और हीट पंप के संचालन के भौतिक सिद्धांत समान हैं, वे केवल डिजाइन और उद्देश्य में भिन्न हैं: रेफ्रिजरेटर एक बंद मात्रा से गर्मी निकालता है, इसे पर्यावरण में "फेंक" देता है। इसके विपरीत, गर्मी पंप बाहर, खुले वातावरण से कम तापमान की गर्मी को निकालता है, अंततः इसे कमरे की बंद मात्रा में देता है।

19 वीं शताब्दी के पहले भाग में ऊष्मा इंजनों के संचालन के सिद्धांतों की पुष्टि की गई थी, लेकिन रेफ्रिजरेटर अधिक भाग्यशाली थे: घरों को गर्म करने की तुलना में भोजन को संग्रहीत करने की आवश्यकता अधिक दबाव वाली समस्या बन गई, खासकर जब से ईंधन की कोई समस्या नहीं थी। उन दिनों हीटिंग के लिए।

युद्ध के बाद के यूरोप में पहली बार हीट पंपों में रुचि पैदा हुई, जब खंडहर और बुनियादी जरूरतों की कमी ने घरों को गर्म करने के गैर-मानक तरीकों की खोज को मजबूर कर दिया। लेकिन ऊष्मा पम्पों के सुधार के लिए सबसे शक्तिशाली प्रेरणा 1970 के दशक का ऊर्जा संकट था। ऊर्जा संसाधनों की कीमत में तेज वृद्धि ने कम तापमान वाले ताप वाहकों का उपयोग करना आर्थिक रूप से लाभदायक बना दिया है: जलाशयों में पानी, भूतापीय ताप, शहरों से गर्म अपशिष्ट जल।

उस समय तक, उद्योग पहले से ही विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय और पर्यावरण के अनुकूल प्रणालियों का विकास और उत्पादन कर चुका था: व्यक्तिगत कॉटेज के लिए कम बिजली से लेकर परिसरों के निर्माण के लिए शक्तिशाली हीटिंग सिस्टम तक।

स्वचालित पंप नियंत्रण और प्रबंधन प्रणालियों के साथ विभिन्न प्रकार के मीडिया (हवा, पानी, मिट्टी) के साथ काम करने वाले हीट पंप अब बाजार में उपलब्ध हैं। लेकिन सबसे आधुनिक तकनीक वांछित परिणाम नहीं देगी यदि ताप पंप की शक्ति का चयन करते समय या हीटिंग सिस्टम स्थापित करते समय गलतियाँ की जाती हैं।

ऐसा करने के लिए, अपने आप को कई प्रमुख विशेषताओं में उन्मुख करना आवश्यक है जो एक ताप पंप के कुशल संचालन को निर्धारित करते हैं। उनमें से सबसे महत्वपूर्ण "ताप गुणांक" है, अर्थात। खपत की गई विद्युत ऊर्जा से उत्पन्न तापीय ऊर्जा की मात्रा का अनुपात। आधुनिक प्रणालियों के लिए, यह 3.5 से 4 तक है।

और यहीं से बारीकियां शुरू होती हैं।निर्माता इस मान को हीट पंप के सबसे अनुकूल ऑपरेटिंग मोड के लिए इंगित करता है, अर्थात। बाहरी हीटिंग माध्यम और हीटिंग सर्किट के बीच न्यूनतम तापमान अंतर के लिए। उदाहरण के लिए, 10 डिग्री सेल्सियस (150 मीटर की गहराई पर मिट्टी) के बाहरी तापमान और 40 डिग्री (गर्म मंजिल) के हीटिंग सर्किट के तापमान पर, गुणांक वास्तव में लगभग 4 होगा। लेकिन पहले से ही 60 डिग्री पर यह 2 तक गिर जाता है, और 80 डिग्री पर यह 1. V के बराबर होता है। इस मामले में पारंपरिक इलेक्ट्रिक हीटर या बॉयलर का उपयोग करना आसान और सस्ता है।

दूसरी मुख्य समस्या हीट पंप के कलेक्टर (हीट एक्सट्रैक्शन सर्किट) की गणना है। मिट्टी की संरचना के आधार पर, गीली मिट्टी की मिट्टी के लिए रेत के पाइप के लिए हीट एक्सट्रैक्शन 10 W / m से 35 W / m तक भिन्न होता है। यह कलेक्टर के क्षैतिज प्लेसमेंट के मामले में है। एक ऊर्ध्वाधर जलाशय के लिए, परतों की भूवैज्ञानिक संरचना को जानना आवश्यक है, क्योंकि या तो एक गहरा (100 मीटर से अधिक) कुआँ या दस मीटर गहरे कुएँ की एक प्रणाली को ड्रिल करना आवश्यक है।

इसलिए निष्कर्ष: किसी विशेष संगठन या कंपनी की भागीदारी के बिना ऐसा करना असंभव है जो एक अध्ययन करेगा, एक परियोजना तैयार करेगा और हीटिंग सिस्टम की संरचना का निर्धारण करेगा। एक क्षैतिज संग्राहक को ड्रिलिंग की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन सैकड़ों मीटर पाइप बिछाने में 2.5 मीटर गहरी खाइयों की समान संख्या को खोदना शामिल होता है, इसलिए आपका सुव्यवस्थित क्षेत्र काम पूरा होने पर बम साइट जैसा दिखाई देगा।

एक ऊर्ध्वाधर टैंक की स्थापना के लिए 10 मीटर से अधिक की गहराई तक ड्रिलिंग की आवश्यकता होगी, और यह अनुसंधान और डिजाइन कार्य के अलावा विभिन्न संगठनों से परमिट प्राप्त करने से जुड़ा है।आज, पृथ्वी का सबसॉइल राज्य की संपत्ति है, और यह, अधिकारियों के सामने, उपकरण की कीमतों की तुलना में अधिक गंभीर बाधा बन सकता है और ताप पंपों की शुरूआत पर काम कर सकता है।

अंत में, संचालन के साथ ऊष्मा पम्प की लागत का अनुमान। 200 एम 2 के हीटिंग क्षेत्र वाले विला के लिए, लगभग 18 kWh ताप ऊर्जा की क्षमता वाले ऊष्मा पम्प की आवश्यकता होगी। संग्राहक पाइप लगभग 400 मीटर लंबा होगा जिसमें 50 W/m की आशावादी गर्मी हटाने की दर होगी। कॉन्फ़िगरेशन के आधार पर, प्रमुख जर्मन कंपनियों की ऐसी क्षमता वाले उपकरण की कीमत लगभग 6,000-7,000 यूरो है। ड्रिलिंग या उत्खनन कार्य - 3000 यूरो के भीतर। परियोजना, अनुमोदन जोड़ें और 10,000 की राशि प्राप्त करें। यह निर्णय लेने का एक मानदंड है कि क्या एक सामान्य निवासी के लिए आज एक ताप पंप स्थापित करना उचित है और यह कब भुगतान करेगा।

नए परिसर का निर्माण करने वाले संगठनों और उद्यमों के लिए, अब ताप पंपों के साथ हीटिंग प्रदान करना संभव है। इस तरह की लागत, ऊर्जा दरों में लगातार वृद्धि की पृष्ठभूमि के खिलाफ, 3-5 वर्षों में वसूल की जा सकती है। लेकिन जिस आबादी के लिए राज्य ने तरजीही शुल्क या सब्सिडी वाली ऊर्जा लागत स्थापित की है, उसके लिए हीट पंप का उपयोग लंबे समय तक लाभहीन होगा।