वायु स्रोत ऊष्मा पम्प

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वायु स्रोत ऊष्मा पम्प

एयर सोर्स गर्मी पंप (एएसएचपी) प्रकार का हीट पंप है जो किसी संरचना के बाहर से गर्मी को अवशोषित कर सकता है और उसी वाष्प-संपीड़न प्रशीतन प्रक्रिया और एयर कंडीशनिंग के समान उपकरण का उपयोग करके इसे अंदर छोड़ सकता है लेकिन विपरीत दिशा में उपयोग किया जाता है। एयर कंडीशनिंग इकाई के विपरीत, अधिकांश एएसएचपी प्रतिवर्ती होते हैं और इमारतों को गर्म या ठंडा करने में सक्षम होते हैं और कुछ मामलों में पानी हीटिंग भी प्रदान करते हैं।

सामान्य सेटिंग में, ASHP 1 kWh विद्युत ऊर्जा से 4 kWh तापीय ऊर्जा प्राप्त कर सकता है। वे अच्छी तरह से इन्सुलेटेड इमारतों के लिए उपयुक्त 30 और 40 डिग्री सेल्सियस (86-104 डिग्री फारेनहाइट) के बीच प्रवाह तापमान के लिए अनुकूलित हैं। दक्षता में कमी के साथ, एएसएचपी प्रवाह तापमान के साथ पूर्ण केंद्रीय हीटिंग समाधान भी प्रदान कर सकता है 80 °C (176 °F).[1] हवा से पानी तक ताप पंप पूरे घर को गर्म या ठंडा करने के लिए रेडिएटर (हीटिंग) या फर्श के भीतर गर्मी का उपयोग करते हैं और अक्सर घरेलू गर्म पानी प्रदान करने के लिए भी उपयोग किया जाता है।

एयर-टू-एयर हीट पंप सरल और थोड़े अधिक कुशल उपकरण हैं जो सीधे आंतरिक स्थानों पर गर्म या ठंडी हवा प्रदान करते हैं, लेकिन आमतौर पर गर्म पानी प्रदान नहीं करते हैं।

विवरण

परम शून्य से ऊपर किसी भी तापमान पर हवा में कुछ ऊर्जा होती है। वायु स्रोत ताप पंप इस ऊर्जा में से कुछ को ऊष्मा के रूप में एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करता है, उदाहरण के लिए किसी इमारत के बाहर और अंदर के बीच। यह स्थान को गर्म करने और गर्म पानी प्रदान कर सकता है। सर्दी और गर्मी में इमारत के इंटीरियर को क्रमशः गर्म या ठंडा करने के लिए, किसी भी दिशा में गर्मी स्थानांतरित करने के लिए एकल प्रणाली डिज़ाइन की जा सकती है। सरलता के लिए, नीचे दिया गया विवरण आंतरिक हीटिंग के उपयोग पर केंद्रित है।

प्रौद्योगिकी रेफ्रिजरेटर या फ्रीजर या एयर कंडीशनिंग इकाई के समान है: अलग-अलग प्रभाव विभिन्न सिस्टम घटकों के भौतिक स्थान के कारण होता है। जिस प्रकार रेफ्रिजरेटर के पीछे के पाइप अंदर से ठंडा होने पर गर्म हो जाते हैं, उसी प्रकार एएसएचपी इमारत के अंदर को गर्म करता है जबकि बाहरी हवा को ठंडा करता है।

वायु स्रोत ताप पंप के मुख्य घटक हैं:

  • आउटडोर बाष्पीकरणकर्ता उष्मा का आदान प्रदान करने वाला कॉइल, जो परिवेशी वायु से गर्मी निकालता है
  • एक या अधिक इनडोर कंडेनसर हीट एक्सचेंजर कॉइल, जो गर्मी को इनडोर हवा में स्थानांतरित करते हैं, या इनडोर हीटिंग सिस्टम जैसे पानी से भरे रेडिएटर या अंडरफ्लोर सर्किट और घरेलू गर्म पानी की टंकी।

वायु स्रोत ताप पंप काफी कम लागत में अंतरिक्ष तापन प्रदान कर सकते हैं। उच्च दक्षता ताप पंप समान मात्रा में बिजली का उपयोग करके विद्युत प्रतिरोध हीटर की तुलना में चार गुना अधिक गर्मी प्रदान कर सकता है।[2] वायु स्रोत ताप पंप की जीवनकाल लागत गैस (जहां उपलब्ध हो) की तुलना में बिजली की कीमत से प्रभावित होगी। गैस या तेल जलाने से कार्बन डाइऑक्साइड और नाइट्रोजन डाइऑक्साइड भी उत्सर्जित होगा, जो स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हो सकता है। वायु स्रोत ताप पंप कोई कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड या किसी अन्य प्रकार की गैस जारी नहीं करता है। यह बड़ी मात्रा में गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए थोड़ी मात्रा में बिजली का उपयोग करता है: बिजली नवीकरणीय स्रोत से हो सकती है, या यह उन बिजली स्टेशनों से उत्पन्न हो सकती है जो जीवाश्म ईंधन या परमाणु ऊर्जा जलाते हैं।

मानक घरेलू वायु स्रोत ताप पंप लगभग उपयोगी ऊष्मा निकाल सकता है 5 °C (41 °F).[3] ठंडे बाहरी तापमान पर ताप पंप कम कुशल होता है; यदि पूरक हीटिंग सिस्टम काफी बड़ा है तो इसे बंद किया जा सकता है और परिसर को केवल पूरक गर्मी (या आपातकालीन गर्मी) का उपयोग करके गर्म किया जा सकता है। विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए हीट पंप हैं, जो कूलिंग मोड में कुछ प्रदर्शन छोड़ते हुए, बाहरी तापमान को भी कम करने के लिए उपयोगी गर्मी निष्कर्षण प्रदान करेंगे।

कुछ मौसम स्थितियों में संघनन बनेगा और फिर बाहरी इकाई के हीट एक्सचेंजर के कॉइल पर जम जाएगा, जिससे कॉइल के माध्यम से हवा का प्रवाह कम हो जाएगा। इसे साफ़ करने के लिए इकाई डीफ़्रॉस्ट चक्र संचालित करती है, कुछ मिनटों के लिए कूलिंग मोड पर स्विच करती है, कॉइल को बर्फ पिघलने तक गर्म करती है। हवा से पानी तक ताप पंप इस उद्देश्य के लिए परिसंचारी पानी से गर्मी का उपयोग करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप पानी के तापमान में छोटी और संभवतः अज्ञात गिरावट होती है;[4] हवा से हवा प्रणाली के लिए गर्मी या तो इमारत में हवा से ली जाती है या विद्युत हीटर का उपयोग करके ली जाती है।[5] कुछ एयर-टू-एयर प्रणालियाँ दोनों इकाइयों के पंखों के संचालन को रोक देती हैं और कूलिंग मोड पर स्विच कर देती हैं, ताकि बाहरी इकाई कंडेनसर के रूप में वापस आ जाए और गर्म हो जाए और डीफ़्रॉस्ट हो जाए।

ठंडी जलवायु में

वायु स्रोत ताप पंप की बाहरी इकाई जो ठंड की स्थिति में काम करती है

बहुत ठंडी जलवायु के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया वायु स्रोत ताप पंप -30°C (-22°F) जितनी ठंडी परिवेशी हवा से उपयोगी गर्मी निकाल सकता है। यह वैरिएबल-स्पीड कंप्रेसर के उपयोग से संभव हुआ है और निर्माताओं में मित्सुबिशी और फुजित्सु शामिल हैं।[6] मित्सुबिशी मॉडल -35 डिग्री सेल्सियस पर गर्मी प्रदान करता है, लेकिन प्रदर्शन का गुणांक (सीओपी) 0.9 तक गिर जाता है, जो दर्शाता है कि उस तापमान पर प्रतिरोध हीटिंग अधिक कुशल होगा। निर्माता के आंकड़ों के अनुसार, -30°C पर, COP 1.1 है [7] (निर्माता का विपणन साहित्य भी न्यूनतम सीओपी 1.4 और प्रदर्शन -30 डिग्री सेल्सियस का दावा करता है [8]). यद्यपि वायु स्रोत ताप पंप ठंड की स्थिति में अच्छी तरह से स्थापित ग्राउंड स्रोत ताप पंपों की तुलना में कम कुशल होते हैं, वायु स्रोत ताप पंपों की प्रारंभिक लागत कम होती है और यह सबसे किफायती या व्यावहारिक विकल्प हो सकता है।[9]

प्राकृतिक संसाधन कनाडा के अध्ययन में पाया गया कि दिसंबर 2012 के अंत से जनवरी 2013 की शुरुआत तक ओटावा (ओंटारियो) में डक्टेड सीसी-एएसएचपी का उपयोग करके परीक्षण के आधार पर, ठंडी जलवायु वायु स्रोत ताप पंप (सीसी-एएसएचपी) कनाडाई सर्दियों में काम करते हैं। (रिपोर्ट स्पष्ट रूप से यह नहीं बताती है कि -30 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान के लिए बैकअप ताप स्रोतों पर विचार किया जाना चाहिए या नहीं। ओटावा के लिए रिकॉर्ड न्यूनतम -36 डिग्री सेल्सियस है।) सीसी-एएसएचपी ने प्राकृतिक गैस (ऊर्जा में) की तुलना में 60% ऊर्जा बचत प्रदान की है इकाइयाँ)।[10] हालाँकि, बिजली उत्पादन में ऊर्जा दक्षता पर विचार करते समय, प्रांतों या क्षेत्रों (अल्बर्टा, नोवा स्कोटिया और उत्तर-पश्चिमी क्षेत्र) में प्राकृतिक गैस हीटिंग के सापेक्ष सीसी-एएसएचपी के साथ अधिक ऊर्जा का उपयोग किया जाएगा, जहां कोयला आधारित उत्पादन प्रमुख विधि थी। बिजली उत्पादन का. (Saskatchewan में ऊर्जा बचत मामूली थी। अन्य प्रांत मुख्य रूप से जलविद्युत और/या परमाणु उत्पादन का उपयोग करते हैं।) मुख्य रूप से कोयले पर निर्भर नहीं रहने वाले प्रांतों में गैस के सापेक्ष महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत के बावजूद, प्राकृतिक गैस के सापेक्ष बिजली की उच्च लागत (2012 खुदरा का उपयोग करके) ओटावा, ओंटारियो में कीमतों ने प्राकृतिक गैस को कम महंगा ऊर्जा स्रोत बना दिया। (रिपोर्ट में क्यूबेक प्रांत में संचालन की लागत की गणना नहीं की गई है, जहां बिजली की दरें कम हैं, न ही इसमें उपयोग की बिजली दरों के समय का प्रभाव दिखाया गया है।) अध्ययन में पाया गया कि ओटावा में CC-ASHP की लागत 124% अधिक है प्राकृतिक गैस प्रणाली से संचालित करने के लिए। हालाँकि, उन क्षेत्रों में जहां घर मालिकों के लिए प्राकृतिक गैस उपलब्ध नहीं है, ईंधन तेल के साथ हीटिंग के सापेक्ष 59% ऊर्जा लागत बचत प्राप्त की जा सकती है। रिपोर्ट में कहा गया है कि कनाडा में लगभग 1 मिलियन आवास (8%) अभी भी ईंधन तेल से गर्म होते हैं। रिपोर्ट इलेक्ट्रिक बेसबोर्ड प्रतिरोध हीटिंग के सापेक्ष सीसी-एएसएचपी के लिए 54% ऊर्जा लागत बचत दर्शाती है। इन बचतों के आधार पर, रिपोर्ट में ईंधन तेल या इलेक्ट्रिक बेसबोर्ड प्रतिरोध हीटिंग से सीसी-एएसएचपी में परिवर्तित करने के लिए पांच साल का भुगतान दिखाया गया है। (रिपोर्ट में यह निर्दिष्ट नहीं किया गया है कि क्या उस गणना में ईंधन तेल से परिवर्तित करने के मामले में विद्युत सेवा उन्नयन की संभावित आवश्यकता पर विचार किया गया था। संभवतः विद्युत प्रतिरोध गर्मी से परिवर्तित होने पर किसी विद्युत सेवा उन्नयन की आवश्यकता नहीं होगी।) रिपोर्ट में अधिक उतार-चढ़ाव पर ध्यान दिया गया है इसके डिफ्रॉस्ट चक्र के कारण हीट पंप के साथ कमरे का तापमान।[10]


उपयोग

वायु स्रोत ताप पंपों का उपयोग ठंडी जलवायु में भी आंतरिक स्थान को गर्म करने और ठंडा करने के लिए किया जाता है, और हल्के जलवायु में पानी को गर्म करने के लिए कुशलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है। कुछ एएसएचपी का प्रमुख लाभ यह है कि ही प्रणाली का उपयोग सर्दियों में हीटिंग और गर्मियों में ठंडा करने के लिए किया जा सकता है। हालाँकि स्थापना की लागत आम तौर पर अधिक होती है, यह जियोथर्मल हीट पंप की लागत से कम है, क्योंकि ग्राउंड सोर्स हीट पंप को ग्राउंड लूप स्थापित करने के लिए खुदाई की आवश्यकता होती है। ग्राउंड सोर्स हीट पंप का लाभ यह है कि इसकी जमीन की थर्मल भंडारण क्षमता तक पहुंच होती है जो इसे ठंड की स्थिति में कम बिजली के लिए अधिक गर्मी पैदा करने की अनुमति देती है।

जब बाहरी तापमान पंप के कुशलतापूर्वक काम करने के लिए बहुत कम होता है, या पंप में खराबी की स्थिति में बैकअप गर्मी प्रदान करने के लिए एएसएचपी को कभी-कभी सहायक या आपातकालीन ताप प्रणालियों के साथ जोड़ा जाता है। चूंकि एएसएचपी की पूंजीगत लागत अधिक होती है, और तापमान घटने पर दक्षता गिर जाती है, यह आम तौर पर होता है[vague] सबसे ठंडे संभावित तापमान परिदृश्य के लिए प्रणाली को आकार देना लागत प्रभावी नहीं है, भले ही एएसएचपी अपेक्षित सबसे ठंडे तापमान पर पूरी गर्मी की आवश्यकता को पूरा कर सके। प्रोपेन, प्राकृतिक गैस, तेल या गोली ईंधन भट्टियां यह पूरक गर्मी प्रदान कर सकती हैं।

सभी-इलेक्ट्रिक बैकअप सिस्टम में इलेक्ट्रिक भट्टी या इलेक्ट्रिक रेजिस्टेंस हीट, या स्ट्रिप हीट होती है, जिसमें आमतौर पर इलेक्ट्रिक कॉइल्स की पंक्तियाँ होती हैं जो गर्म होती हैं। पंखा गर्म कुंडलियों पर चलता है और पूरे घर में गर्म हवा प्रसारित करता है। यह पर्याप्त ताप स्रोत के रूप में कार्य करता है, लेकिन जैसे-जैसे तापमान नीचे जाता है, बिजली की लागत बढ़ जाती है। विद्युत सेवा में रुकावटें दबावयुक्त वायु |सेंट्रल फोर्स्ड-एयर सिस्टम और पंप-आधारित बॉयलरों के समान ही खतरा पैदा करती हैं, लेकिन लकड़ी के स्टोव और गैर-इलेक्ट्रिक चिमनी सम्मिलित करें इस जोखिम को कम कर सकते हैं। कुछ एएसएचपी को प्राथमिक ऊर्जा स्रोत के रूप में सौर पैनलों के साथ, बैकअप स्रोत के रूप में पारंपरिक विद्युत ग्रिड के साथ जोड़ा जा सकता है।

प्रतिरोध हीटिंग को शामिल करने वाले थर्मल ऊर्जा भंडारण समाधानों का उपयोग एएसएचपी के साथ संयोजन में किया जा सकता है। यदि उपयोग के समय बिजली दरें उपलब्ध हों तो भंडारण अधिक लागत प्रभावी हो सकता है। ताप को थर्मल-इन्सुलेटेड बाड़े के भीतर मौजूद उच्च घनत्व वाले सिरेमिक ईंटों में संग्रहित किया जाता है;[11] भंडारण हीटर उदाहरण हैं. एएसएचपी को निष्क्रिय सौर तापन के साथ भी जोड़ा जा सकता है। निष्क्रिय सौर ताप द्वारा गरम किया गया थर्मल द्रव्यमान (जैसे कंक्रीट या चट्टानें) घर के अंदर के तापमान को स्थिर करने में मदद कर सकता है, दिन के दौरान गर्मी को अवशोषित कर सकता है और रात में गर्मी छोड़ सकता है, जब बाहरी तापमान ठंडा होता है और हीट पंप की दक्षता कम होती है।

जब हवा में पर्याप्त नमी हो और बाहरी तापमान 0°C और 5°C (32°F से 41°F) के बीच हो, तो कुछ इकाइयों का बाहरी भाग 'ठंडा' हो सकता है। यह बाहरी कॉइल में वायु प्रवाह को प्रतिबंधित करता है। ये इकाइयाँ डीफ़्रॉस्ट चक्र का उपयोग करती हैं जहाँ सिस्टम बर्फ को पिघलाने के लिए घर से बाहरी कॉइल तक गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए अस्थायी रूप से 'कूलिंग' मोड पर स्विच करता है। डीफ़्रॉस्ट चक्र हीट पंप की दक्षता को काफी कम कर देता है, हालाँकि नई (मांग) प्रणालियाँ अधिक बुद्धिमान हैं और उन्हें कम डीफ़्रॉस्ट करने की आवश्यकता होती है। जैसे-जैसे तापमान शून्य से नीचे गिरता है, हवा में नमी कम होने के कारण बाहरी हिस्से में पाला पड़ने की प्रवृत्ति कम हो जाती है।

एएसएचपी-स्रोत ताप के साथ रेडिएटर/रेडियंट पैनल, गर्म पानी बेसबोर्ड हीटर, या यहां तक ​​कि छोटे व्यास डक्टिंग का उपयोग करने वाले पारंपरिक हीटिंग सिस्टम को फिर से स्थापित करना मुश्किल है। कम ताप पंप आउटपुट तापमान का मतलब होगा कि रेडिएटर्स का आकार बढ़ाना होगा या इसके बजाय कम तापमान वाला अंडरफ्लोर हीटिंग सिस्टम स्थापित करना होगा। वैकल्पिक रूप से, उच्च तापमान ताप पंप स्थापित किया जा सकता है और मौजूदा ताप उत्सर्जकों को बरकरार रखा जा सकता है।[citation needed]

प्रौद्योगिकी

इकोडान वायु स्रोत ताप पंप की बाहरी इकाई का आंतरिक दृश्य
ए: इनडोर कम्पार्टमेंट, बी: आउटडोर कम्पार्टमेंट, आई: इन्सुलेशन, 1: कंडेनसर, 2: विस्तार वाल्व, 3: बाष्पीकरणकर्ता, 4: कंप्रेसर

हीट पंप के इनडोर और आउटडोर कॉइल के माध्यम से शीतल को पंप करके हीटिंग और कूलिंग पूरी की जाती है। रेफ्रिजरेटर की तरह, ठंडे तरल और गर्म गैस अवस्थाओं के बीच रेफ्रिजरेंट की स्थिति को बदलने के लिए गैस कंप्रेसर, कंडेनसर (गर्मी हस्तांतरण), विस्तार वाल्व (भाप इंजन) और बाष्पीकरणकर्ता का उपयोग किया जाता है।

जब कम तापमान और कम दबाव पर तरल रेफ्रिजरेंट बाहरी हीट एक्सचेंजर कॉइल से गुजरता है, तो परिवेशी गर्मी के कारण तरल उबलने लगता है (गैस या वाष्प में बदल जाता है)। बाहरी हवा से ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित किया गया है और प्रशीतक में गुप्त ऊष्मा के रूप में संग्रहीत किया गया है। फिर गैस को इलेक्ट्रिक पंप का उपयोग करके संपीड़ित किया जाता है; संपीड़न से गैस का तापमान बढ़ जाता है।

इमारत के अंदर, गैस दबाव वाल्व के माध्यम से हीट एक्सचेंजर कॉइल में गुजरती है। वहां, गर्म रेफ्रिजरेंट गैस संघनित होकर वापस तरल में बदल जाती है और संग्रहीत गुप्त गर्मी को इनडोर वायु, जल तापन या गर्म पानी प्रणाली में स्थानांतरित कर देती है। घर के अंदर की हवा या गर्म पानी को इलेक्ट्रिक पंप या पंखे (मैकेनिकल) द्वारा हीट एक्सचेंजर में पंप किया जाता है।

फिर ठंडा तरल रेफ्रिजरेंट नया चक्र शुरू करने के लिए आउटडोर हीट एक्सचेंजर कॉइल्स में फिर से प्रवेश करता है।

अधिकांश हीट पंप कूलिंग मोड में भी काम कर सकते हैं जहां कमरे की हवा को ठंडा करने के लिए ठंडे रेफ्रिजरेंट को इनडोर कॉइल के माध्यम से ले जाया जाता है।

दक्षता रेटिंग

वायु स्रोत ताप पंपों की दक्षता प्रदर्शन के गुणांक (सीओपी) द्वारा मापी जाती है। 4 के सीओपी का मतलब है कि ताप पंप प्रत्येक 1 यूनिट बिजली की खपत के लिए 4 यूनिट ताप ऊर्जा का उत्पादन करता है। के तापमान रेंज के भीतर −3 °C (27 °F) को 10 °C (50 °F), कई मशीनों के लिए सीओपी काफी स्थिर है।

के बाहरी तापमान वाले हल्के मौसम में 10 °C (50 °F), कुशल वायु स्रोत ताप पंपों का सीओपी 4 से 6 तक होता है।[12] हालाँकि, ठंडे सर्दियों के दिन में, हल्के दिन की तुलना में घर के अंदर समान मात्रा में गर्मी स्थानांतरित करने में अधिक काम लगता है।[13] हीट पंप का प्रदर्शन कार्नोट चक्र द्वारा सीमित है और जैसे-जैसे आउटडोर-टू-इनडोर तापमान अंतर बढ़ता है, यह 1.0 तक पहुंच जाएगा, जो कि अधिकांश वायु स्रोत हीट पंपों के लिए बाहरी तापमान के करीब आने पर होता है। −18 °C (0 °F). हीट पंप निर्माण जो कार्बन डाइऑक्साइड को रेफ्रिजरेंट के रूप में सक्षम बनाता है, उसका सीओपी 2 से अधिक हो सकता है, यहां तक ​​कि -20 डिग्री सेल्सियस तक भी, ब्रेक-ईवन आंकड़े को नीचे की ओर धकेल सकता है। −30 °C (−22 °F). ग्राउंड सोर्स हीट पंप में बाहरी तापमान में बदलाव के कारण सीओपी में तुलनात्मक रूप से कम बदलाव होता है, क्योंकि जिस जमीन से वे गर्मी निकालते हैं उसका तापमान बाहरी हवा की तुलना में अधिक स्थिर होता है।

ताप पंप के डिज़ाइन का उसकी दक्षता पर काफी प्रभाव पड़ता है। कई वायु स्रोत ताप पंप मुख्य रूप से वातानुकूलन इकाई के रूप में डिज़ाइन किए गए हैं, मुख्य रूप से गर्मी के तापमान में उपयोग के लिए। हीट एक्सचेंज के उद्देश्य से विशेष रूप से हीट पंप को डिजाइन करने से अधिक सीओपी और विस्तारित जीवन चक्र प्राप्त किया जा सकता है। प्रमुख परिवर्तन कंप्रेसर और बाष्पीकरणकर्ता के पैमाने और प्रकार में हैं।

मौसमी रूप से समायोजित हीटिंग और शीतलन क्षमता क्रमशः हीटिंग मौसमी प्रदर्शन कारक (एचएसपीएफ) और मौसमी ऊर्जा दक्षता अनुपात (एसईईआर) द्वारा दी जाती है।

जोखिम और सावधानियां

  • पारंपरिक वायु स्रोत ताप पंप बाहरी तापमान नीचे गिरने के कारण अपनी क्षमता खो देते हैं −10 °C (14 °F). सीसी-एएसएचपी (ऊपर देखें) न्यूनतम तापमान में भी कुशलतापूर्वक काम कर सकते हैं −30 °C (−22 °F), हालांकि वे गर्मी के मौसम में पारंपरिक वायु स्रोत ताप पंपों की तरह ठंडा करने में उतने कुशल नहीं हो सकते हैं। यदि ठंडी जलवायु में पारंपरिक वायु स्रोत ताप पंप का उपयोग किया जाता है, तो अत्यधिक ठंडे तापमान की स्थिति में या जब ताप पंप बिल्कुल भी काम करने के लिए बहुत ठंडा होता है, तो ताप पंप को पूरक करने के लिए सिस्टम को गर्मी के सहायक स्रोत की आवश्यकता होती है।
  • सहायक ताप/आपातकालीन ताप प्रणाली, उदाहरण के लिए पारंपरिक भट्ठी, भी महत्वपूर्ण है यदि ताप पंप खराब है या मरम्मत की जा रही है। ठंडी जलवायु में, गैस, तेल या पेलेट ईंधन भट्टियों से मेल खाने वाले स्प्लिट-सिस्टम हीट पंप बेहद ठंडे तापमान में भी काम करेंगे।

शोर

वायु स्रोत ताप पंप के लिए बाहरी इकाई की आवश्यकता होती है जिसमें पंखे सहित गतिशील यांत्रिक घटक होते हैं जो शोर उत्पन्न करते हैं। आधुनिक उपकरण कम पंखे की गति के साथ साइलेंट मोड ऑपरेशन के लिए शेड्यूल प्रदान करते हैं। इससे अधिकतम तापन शक्ति कम हो जाएगी लेकिन दक्षता में कमी के बिना इसे हल्के बाहरी तापमान पर लागू किया जा सकता है। संवेदनशील पड़ोस में शोर को कम करने के लिए ध्वनिक बाड़े और तरीका है। इन्सुलेटेड इमारतों में, तापमान में महत्वपूर्ण कमी के बिना रात में ऑपरेशन रोका जा सकता है। केवल कम तापमान पर, ठंढ से सुरक्षा कुछ घंटों के बाद ऑपरेशन को मजबूर करती है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, आवासीय क्षेत्रों में स्वास्थ्य और कल्याण पर सभी प्रतिकूल प्रभावों से जनता को बचाने के लिए, रात के समय अनुमत शोर स्तर को 1974 में 55 ए-भार | ए-वेटेड डेसिबल (डीबीए) की औसत 24-घंटे की एक्सपोज़र सीमा के रूप में परिभाषित किया गया था। (यू.एस. ईपीए 1974)। यह सीमा दिन-रात 24 घंटे का औसत शोर स्तर (एलडीएन) है, जिसमें नींद में खलल के लिए 2200 से 0700 घंटे के बीच रात के स्तर पर 10-डीबीए जुर्माना लगाया जाता है और दिन के स्तर पर कोई जुर्माना लागू नहीं होता है।[14] 10-डीबी(ए) जुर्माना अमेरिका में रात के समय अनुमत शोर स्तर को 45 डीबी(ए) के बराबर बनाता है, जो कि कुछ यूरोपीय देशों में स्वीकृत शोर से अधिक है लेकिन कुछ हीट पंपों द्वारा उत्पन्न शोर से कम है।

2013 में, यूरोपीय मानकीकरण समिति (सीईएन) ने हीट पंप आउटडोर इकाइयों के कारण होने वाले ध्वनि प्रदूषण से सुरक्षा के लिए मानकों पर काम शुरू किया। जनवरी 2016 तक शोर अवरोधों या शोर संरक्षण के अन्य साधनों के लिए कोई मानक विकसित नहीं किया गया था।

एयर सोर्स हीट पंप (एएसएचपी) बाहरी हीट एक्सचेंजर्स की अन्य विशेषता हीटिंग मोड में बाहरी इकाई में जमा होने वाली ठंढ से छुटकारा पाने के लिए समय-समय पर कई मिनट की अवधि के लिए पंखे को रोकने की आवश्यकता होती है। उसके बाद, ताप पंप फिर से काम करना शुरू कर देता है। कार्य चक्र के इस भाग के परिणामस्वरूप पंखे द्वारा उत्पन्न शोर में दो अचानक परिवर्तन होते हैं। इस तरह के व्यवधान का ध्वनिक प्रभाव विशेष रूप से शांत वातावरण में शक्तिशाली होता है जहां पृष्ठभूमि रात का शोर 0 से 10dBA तक कम हो सकता है। यह फ्रांस के कानून में शामिल है। शोर उपद्रव की फ्रांसीसी अवधारणा के अनुसार, शोर उद्भव परेशान करने वाले शोर सहित परिवेशीय शोर और परेशान करने वाले शोर के बिना परिवेशीय शोर के बीच का अंतर है।[15][16] ग्राउंड सोर्स हीट पंप को गतिशील यांत्रिक घटकों वाली बाहरी इकाई की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

कम जलवायु प्रभाव वाले रेफ्रिजरेंट विकल्प

आर-290 रेफ्रिजरेंट (प्रोपेन) वाले उपकरणों के भविष्य में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने की उम्मीद है। प्रोपेन की ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (जीडब्ल्यूपी) पारंपरिक ऑर्गेनोफ्लोरिन रसायन #हाइड्रोफ्लोरोकार्बन रेफ़्रिजरेंट से लगभग 500 गुना कम है और इस प्रकार बेहद कम है। प्रोपेन की ज्वलनशीलता के कारण अतिरिक्त सुरक्षा उपायों की आवश्यकता होती है। इस मुद्दे को कम शुल्क के साथ लक्षित किया जा सकता है।[17] 2022 तक, घरेलू उपयोग के लिए R-290 वाले उपकरणों की बढ़ती संख्या पेश की जाएगी, खासकर यूरोप में। निर्माताओं में एनरब्लू, एचकेजेड लज़ार, फीनिक्स, रेवरे, रोथ, स्केडेक, वैलेंट ग्रुप, वीसमैन और वुल्फ शामिल हैं।

वहीं, एचएफसी रेफ्रिजरेंट अभी भी बाजार में हावी हैं। हाल के सरकारी आदेशों में क्लोरोडिफ्लोरोमेथेन|आर-22 रेफ्रिजरेंट को चरणबद्ध तरीके से बंद किया गया है। डिफ्लुओरोमेथेन|आर-32 और आर-410ए जैसे प्रतिस्थापनों को पर्यावरण के अनुकूल के रूप में प्रचारित किया जा रहा है लेकिन फिर भी इनका जीडब्ल्यूपी उच्च है।[18] ताप पंप आमतौर पर 3 किलो रेफ्रिजरेंट का उपयोग करता है। आर-32 के साथ यह मात्रा अभी भी 7 टन के बराबर 20 साल का प्रभाव रखती है CO2, जो औसत घर में 2 साल के प्राकृतिक गैस तापन के अनुरूप है।

उच्च ओजोन रिक्तीकरण क्षमता (ओडीपी) वाले रेफ्रिजरेंट को पहले ही चरणबद्ध तरीके से बंद कर दिया गया है।

refrigerant 20 year global warming potential (GWP)[19] 100 year GWP[19][20]
R-290 propane 3.3
R-32 2430 677
R-134a 3790 1550


विद्युत उपयोगिताओं पर प्रभाव

जबकि विद्युत प्रतिरोध हीटिंग के अलावा अन्य बैकअप सिस्टम वाले हीट पंपों को अक्सर विद्युत उपयोगिताओं द्वारा प्रोत्साहित किया जाता है, वायु स्रोत ताप पंप शीतकालीन-चरम उपयोगिताओं के लिए चिंता का विषय हैं यदि विद्युत प्रतिरोध हीटिंग को पूरक या प्रतिस्थापन ताप स्रोत के रूप में उपयोग किया जाता है जब तापमान बिंदु से नीचे चला जाता है कि ताप पंप घर की सभी ताप आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। यहां तक ​​कि अगर कोई गैर-इलेक्ट्रिक बैकअप सिस्टम है, तो भी यह तथ्य कि बाहरी तापमान के साथ एएसएचपी की क्षमता कम हो जाती है, विद्युत उपयोगिताओं के लिए चिंता का विषय है। दक्षता में गिरावट का मतलब है कि तापमान गिरने के साथ ही उनका विद्युत भार तेजी से बढ़ जाता है।

कनाडा के युकोन क्षेत्र में अध्ययन, जहां अधिकतम क्षमता के लिए डीजल जनरेटर का उपयोग किया जाता है, ने नोट किया कि यदि एएसएचपी के उपयोग के कारण बढ़ी हुई विद्युत मांग उपलब्ध जलविद्युत क्षमता से अधिक हो जाती है, तो वायु स्रोत ताप पंपों को व्यापक रूप से अपनाने से डीजल की खपत में वृद्धि हो सकती है।[21] उन चिंताओं के बावजूद, अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि एएसएचपी युकोन निवासियों के लिए लागत प्रभावी हीटिंग विकल्प है। चूंकि ग्रिड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए पवन फार्मों का तेजी से उपयोग किया जा रहा है, सर्दियों में बढ़ा हुआ भार पवन टरबाइनों से बढ़े हुए सर्दियों के उत्पादन के साथ अच्छी तरह से मेल खाता है, और शांत दिनों के परिणामस्वरूप हवा का तापमान कम होने पर भी अधिकांश घरों में ताप भार कम हो जाता है।

संदर्भ

  1. ↑ Le, Khoa; Huang, M.J.; Hewitt, Neil (2018). "Domestic High Temperature Air Source Heat Pump: Performance Analysis Using TRNSYS Simulations". International High Performance Buildings Conference. West Lafayette, IN, USA: 5th International High Performance Buildings Conference at Purdue University: 1. Retrieved 20 February 2022.
  2. ↑ "Heat Pumps: The Real Cost". Homebuilding & Renovating. Archived from the original on 12 August 2015. Retrieved 8 August 2015.
  3. ↑ "वायु स्रोत ताप पंप". Energy Saving Trust.
  4. ↑ "सर्दियों में हीट पंप को डीफ्रॉस्ट कैसे करें". Evergreen Energy. February 2018. Retrieved 14 September 2021.
  5. ↑ "हीट पंप का डीफ्रॉस्ट चक्र". International Association of Home Inspectors. Retrieved 14 September 2021.
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स्रोत

आईपीसीसी रिपोर्ट

अन्य

अग्रिम पठन

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