केन्द्रीय तापन
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एक केन्द्रीय तापन प्रणाली एक इमारत के भीतर कई स्थानों पर गर्मी प्रदान करता है और वैकल्पिक रूप से गर्मी के एक मुख्य स्रोत से घरेलू गर्म पानी को गर्म करने में सक्षम है। यह हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग { लघु ,एचवीएसी (HVAC) }सिस्टम का एक घटक है, जो आतंरिक रिक्त स्थान को ठंडा और गर्म दोनों कर सकता है।
अवलोकन
केंद्रीय ताप अंतरिक्ष ताप से भिन्न होता है, जिसमे गर्मी उत्पादन एक स्थान पर होता है, जैसे कि एक भट्ठी कक्ष या एक घर में तहखाने या एक बड़ी इमारत में एक यांत्रिक कमरे में गर्मी का उत्पादन होता है (हालांकि जरूरी नहीं कि ज्यामितीय रूप से केंद्रीय बिंदु पर) । गर्मी को पूरे भवन में वितरित किया जाता है, आमतौर पर डक्टवर्क के माध्यम से दबावयुक्त-हवा द्वारा, पाइप के माध्यम से परिसंचारी पानी द्वारा, या पाइप के माध्यम से भाप द्वारा। गर्मी उत्पादन की अत्यंत साधारण विधि में भट्ठी या बॉयलर में जीवाश्म ईंधन का दहन शामिल है।
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अधिकांश समशीतोष्ण जलवायु क्षेत्र में द्वितीय विश्व युद्ध से पहले से सबसे अलग आवासों में केंद्रीय ताप स्थापित किया गया है। जहां कोयला आसानी से उपलब्ध था ( यानी पूर्वोत्तर पेंसिल्वेनिया में एन्थ्रेसाइट का कोयला क्षेत्र) और वहां कोयला से चलने वाली भाप या गर्म पानी की व्यवस्था आम थी। बाद में 20 वीं शताब्दी में, इन्हें ईंधन तेल या गैस को जलाने के लिए अद्यतन किया गया, जिसने बॉयलर के पास एक बड़े कोयला भंडारण बिन की आवश्यकता को समाप्त कर दिया और बाद में कोयला राख को हटाने और छोड़ने की आवश्यकता थी।
गर्म पानी या भाप की गर्मी का सस्ता विकल्प ,दबावयुक्त -हवा है। दबावयुक्त गर्म हवा भट्ठी में ईंधन तेल को जला देती है, जो एक हीट एक्सचेंजर में हवा को गर्म करती है, और ब्लोअर के पंखे इमारत के कमरों में नलिकाओं के एक नेटवर्क के माध्यम से गर्म हवा को प्रसारित करते हैं। यह प्रणाली सस्ती है क्योंकि हवा पाइप के बजाय नलिकाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से बहती है, और इसे स्थापित करने के लिए पाइप फिटर की आवश्यकता नहीं होती है। फर्श की कड़ी (floor joists) के बीच की जगह को बॉक्सिंग किया जा सकता है और कुछ को डक्टवर्क के रूप में उपयोग किया जा सकता है, जिससे लगत कम हो जाती है।
विद्युत ताप प्रणाली आमतौर पर कम होती है और केवल निम्न लागत वाली बिजली के साथ व्यावहारिक होती है या जब जमीनी स्तर ऊष्मा पंप का उपयोग किया जाता है। थर्मल पावर स्टेशन और विद्युत् प्रतिरोध ताप की संयुक्त प्रणाली को ध्यान में रखते हुए, अंतरिक्ष ताप के लिए जीवाश्म ईंधन के प्रत्यक्ष उपयोग की तुलना में समग्र दक्षता कम होती है।[1]
कुछ अन्य इमारतें केंद्रीय सौर ताप का उपयोग करती हैं, जिस स्थिति में वितरण प्रणाली सामान्य रूप से जल परिसंचरण का उपयोग करती है।
ऐसी प्रणालियों के अन्य विकल्प गैस हीटर और जिला हीटिंग हैं। जिला हीटिंग एक औद्योगिक प्रक्रिया या विद्युत उत्पादन संयंत्र से अपशिष्ट गर्मी का उपयोग पड़ोसी भवनों के लिए गर्मी प्रदान करने के लिए करती है। सह-उत्पादन के समान, इसके लिए गर्म पानी या भाप को प्रसारित करने के लिए भूमिगत पाइपिंग की आवश्यकता होती है।
इतिहास
प्राचीन कोरिया
वर्तमान में उत्तर कोरिया में पुरातात्विक स्थलों पर ओनडोल का उपयोग पाया गया है। एक नवपाषाण आयु पुरातात्विक स्थल, लगभग 5000 ईसा पूर्व, उन्ग्गी , हामग्योंगबुक-डो में खोजा गया, वर्तमान में उत्तर कोरिया में, खुदाई वाले आवास में गूदुल का एक स्पष्ट अवशेष दिखाता है ((Template:Korean) (कोरियाई ,움집)।
पारंपरिक ओनडोल के मुख्य घटक एक अगुंगी (फायरबॉक्स या स्टोव) हैं, जो आस -पास के कमरे (आमतौर पर रसोई या मास्टर बेडरूम) से सुलभ हैं, क्षैतिज धुएं के मार्ग से उठाया गया चिनाई वाला फर्श,और विपरीत बाहरी दीवार पर एक ऊर्ध्वाधर,मुक्त चिमनी प्रदान करता है l गर्म फर्श, जो धुएं को वितरित करने के लिए पत्थर के खंभों या चकराओं द्वारा समर्थित है, पत्थर के स्लैब, मिट्टी और तेल वाले कागज जैसी एक अभेद्य परत द्वारा कवर किया जाता है।
शुरुआती ओन्डोल गुडुल के रूप में शुरू हुए जो घर के लिए और खाना पकाने के लिए हीटिंग प्रदान करते थे। जब रात के खाने के लिए चावल को पकाने के लिए भट्ठी में आग जलाई जाती थी ,तो लौ क्षैतिज रूप से फैलती थी क्योंकि भट्ठी के पास ग्रिप का प्रवेश होता था। यह व्यवस्था आवश्यक थी, क्योंकि यह धुआं को ऊपर की ओर नहीं जाने देती थी , जिससे लौ बहुत जल्दी बुझ जाती थी । चूंकि आग की लपटें ग्रिप प्रवेश द्वार से गुजरती है, इसलिए इसे धुएं के साथ मार्ग के नेटवर्क के माध्यम से निर्देशित किया जाएगा। पूरे कमरों को भट्ठी के ग्रिप पर बनाया जाएगा ताकि ओनडोल फर्शयुक्त कमरों को बनाया जा सकेl
1960 के दशक से पहले अधिकांश कोरियाई घरों में ओन्डोल को पारंपरिक रूप से बैठने, खाने, सोने और अन्य मनोरंजन के लिए रहने की जगह के रूप में इस्तेमाल किया जाता था। कोरियाई लोग फर्श पर बैठने और सोने के आदी हैं, और कुर्सियों के साथ उठी गए मेजो के बजाय, मेज़ पर खाने के लिए काम करते हैं। भट्ठी में मुख्य रूप से चावल के धान के भूसे, कृषि फसल अपशिष्ट, बायोमास या किसी भी प्रकार की सूखी जलाऊ लकड़ी जलती थी।भट्ठी में मुख्य रूप से चावल के धान के भूसे, कृषि फसल अपशिष्ट, बायोमास या किसी भी प्रकार की सूखी जलाऊ लकड़ी जलती थी। अल्पकालिक खाना पकाने के लिए,चावल के धान के भूसे या फसल के कचरे को प्राथमिकता दी जाती थी , जबकि लंबे समय तक खाना पकाने और फर्श को गर्म करने के लिए लंबे समय तक जलती हुई लकड़ी की आवश्यकता होती थी । आधुनिक समय के वॉटर हीटरों के विपरीत, खाना पकाने की आवृत्ति और मौसमी मौसम की स्थिति के आधार पर, ईंधन को या तो छिटपुट रूप से या नियमित रूप से जलाया जाता था या, (दिन में दो से पांच बार)।
प्राचीन रोम और ग्रीस
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प्राचीन यूनानियों ने मूल रूप से केंद्रीय ताप विकसित किया था। इफिसुस का मंदिर जमीन में लगाए गए लपटों और आग से उत्पन्न होने वाली गर्मी को प्रसारित करके गर्म किया गया था। रोमन साम्राज्य में कुछ इमारतों ने केन्द्रीय तापन प्रणाली का उपयोग किया था, भट्टियों द्वारा गर्म हवा का संचालन फर्श के नीचे और पाइपों से बाहर खाली स्थानों के माध्यम से किया जाता था (जिसे कैलिडक्टस कहा जाता है)[2] दीवारों में एक प्रणाली जिसे हाइपोकॉस्ट के रूप में जाना जाता है।[3][4]
रोमन हाइपोकॉस्ट का उपयोग विगत प्राचीन काल के दौरान और उमायाद खलीफा द्वारा छोटे पैमाने पर किया जाता रहा, जबकि बाद में मुस्लिम बिल्डरों ने फर्श के तहत पाइपों की एक सरल प्रणाली का इस्तेमाल किया।[5]
रोमन साम्राज्य के पतन के बाद, पूरे यूरोप में, लगभग एक हजार वर्षों के लिए हीटिंग अधिक आदिम फायरप्लेस में वापस आ गया।
प्रारंभिक मध्यकालीन अल्पाइन अपलैंड में, एक सरल केन्द्रीय तापन प्रणाली जहां भट्ठी के कमरे से फर्श के तहत चैनलों के माध्यम से ऊष्जामा भेजी जाती थी, कुछ स्थानों पर इसे रोमन हाइपोकॉस्ट ने बदल दिया। रेइचेनौ अभय में आपस में जुड़े अंडरफ्लोर चैनलों के एक नेटवर्क ने सर्दियों के महीनों के दौरान भिक्षुओं के 300 वर्ग मीटर बड़े सभा कक्ष को गर्म किया। जहाँ प्रणाली की दक्षता की डिग्री की गणना 90%पर की गई है।[6]
13 वीं शताब्दी में, सिस्तेरियन भिक्षुओं ने ईसाई यूरोप में केंद्रीय तापन को पुनर्जीवित किया, जिसमें नदी के मोड़ का उपयोग इनडोर लकड़ी से निकालकर भट्टियों के साथ किया गया था। स्पेन के आरागॉन क्षेत्र में एब्रो नदी पर अवर लेडी ऑफ द व्हील (Our Lady of the Wheel) (1202 की स्थापना) का अच्छी तरह से संरक्षित रॉयल मठ इस तरह के एक आवेदन का एक उत्कृष्ट उदाहरण प्रदान करता है।
आधुनिक केन्द्रीय तापन प्रणाली
केंद्रीय हीटिंग के तीन मुख्य तरीकों को 18 वीं से 19 वीं शताब्दी के मध्य में विकसित किया गया था।[7]
गर्म हवा
विलियम स्ट्रैट ने 1793 में एक केंद्रीय गर्म हवा की भट्ठी के साथ डर्बी में एक नई मिल ईमारत तैयार की, हालांकि यह विचार लगभग सौ साल पहले ही जॉन एवलिन द्वारा प्रस्तावित किया गया था। स्ट्रैट के डिजाइन में एक बड़ा स्टोव शामिल था जो गर्म हवा को एक बड़े भूमिगत मार्ग से बाहर से लाया करता था। हवा को इमारत में बड़े केंद्रीय नलिकाओं के माध्यम से हवादार किया गया था।
1807 में, उन्होंने एक अन्य प्रख्यात इंजीनियर, चार्ल्स सिल्वेस्टर के साथ हाउस डर्बी के शाही अस्पताल के लिए एक नई इमारत के निर्माण पर सहयोग किया। सिल्वेस्टर नए अस्पताल के लिए स्ट्रैट के उपन्यास हीटिंग सिस्टम को लागू करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा रहा था। उन्होंने 1819 में डर्बीशायर जनरल इन्फर्मरी में घरेलू अर्थव्यवस्था के दर्शन: वार्मिंग, वेंटिलेटिंग, वॉशिंग, ड्राईिंग, सूखने, और खाना पकाने के मोड में अनुकरणीय, क्लीनिंग और एयर-रिफ्रेशिंग शौचालय में अपने विचारों को प्रकाशित किया।[8] इन्फर्मरी के उपन्यास हीटिंग सिस्टम ने रोगियों को ताजा गर्म हवा में सांस लेने की अनुमति दी, जबकि पुरानी हवा को एक ग्लास और लोहे के गुंबद तक ले जाया गया।[9]
उनके डिजाइन बहुत प्रभावशाली साबित हुए। उन्हें मिडलैंड्स की नई मिलों में व्यापक रूप से कॉपी किया गया था और 1810 के दशक में हाउस ऑफ कॉमन्स के वेंटिलेशन पर डी चाबनेस के काम के साथ परिपक्वता तक पहुंचने के लिए लगातार सुधारा गया था। यह प्रणाली बाकी सदी के लिए छोटी इमारतों को गर्म करने के लिए मानक बनी रही।
स्टीम
अंग्रेजी लेखक ह्यूग प्लैट ने 1594 में एक ग्रीनहाउस के लिए एक भाप आधारित केन्द्रीय तापन प्रणाली का प्रस्ताव रखा, हालांकि यह एक अलग घटना थी और 18 वीं शताब्दी तक इसका पालन नहीं किया गया था। कर्नल कोक ने पाइपों की एक प्रणाली तैयार की, जो एक केंद्रीय बॉयलर से घर के चारों ओर भाप ले जाएगा, लेकिन जेम्स वाट स्कॉटिश इसका आविष्कारक था जो अपने घर में इस कार्य प्रणाली का निर्माण करने वाला पहला व्यक्ति था।[10]
एक केंद्रीय बॉयलर ने उच्च दबाव वाली भाप की आपूर्ति की, जो तब स्तंभों में अंतर्निहित पाइपों की एक प्रणाली के माध्यम से इमारत के भीतर गर्मी वितरित करता है। उसने[clarification needed] मैनचेस्टर में एक टेक्सटाइल फैक्ट्री में बहुत बड़े पैमाने पर सिस्टम को लागू किया। रॉबर्टसन बुकानन ने 1807 और 1815 में प्रकाशित अपने ग्रंथों में इन प्रतिष्ठानों का निश्चित विवरण लिखा। थॉमस ट्रेडगोल्ड ने गर्मी का सिन्धांत और सार्वजनिक भवनों को हवादार करने के कार्य ने छोटे, गैर-औद्योगिक इमारतों को गर्म भाप हीटिंग के आवेदन की विधि को चित्रित किया। इस पद्धति ने 19 वीं शताब्दी के अंत तक गर्म हवा प्रणाली को समाप्त कर दिया था।
गर्म पानी
थर्मो को गर्म करने के लिए प्राचीन रोम में शुरुआती गर्म पानी की प्रणालियों का उपयोग किया गया था।[11] सेंट पीटर्सबर्ग में पीटर द ग्रेट के समर पैलेस (1710-1714) के केंद्रीय हीटिंग के लिए रूस में एक और प्रारंभिक गर्म पानी प्रणाली विकसित की गई थी। थोड़ा बाद में, 1716 में,स्वीडन में इमारतों में हीटिंग वितरित करने के लिए पानी का पहला उपयोग किया गया। स्वीडिश इंजीनियर,मर्टन ट्रीवाल्ड (Mårten Triewald) ने न्यूकैसल अपॉन टाइन (Newcastle upon Tyne) में एक ग्रीनहाउस के लिए इस विधि का उपयोग किया। जीन साइमन बोनमेन (1743-1830), एक फ्रांसीसी वास्तुकार,[12],शैतो डू पैक्क (Château du Pêcq) पेरिस के पास, में एक सहकारी उद्योग पर तकनीक के लिए परिचय दिया।
हालांकि, इन बिखरे हुए प्रयासों को अलग -थलग कर दिया गया था और मुख्य रूप से उनके आवेदन में ग्रीनहाउस तक सीमित था। ट्रेडगोल्ड ने मूल रूप से अपने उपयोग को अव्यवहारिक के रूप में खारिज कर दिया, लेकिन 1836 में अपना मन बदल दिया, जब प्रौद्योगिकी तेजी से विकास के चरण में चली गई।[13]
प्रारंभिक प्रणालियों में कम दबाव वाले पानी की प्रणालियों का उपयोग किया था, जिसमें बहुत बड़े पाइपों की आवश्यकता थी। इस कमी को दूर करने के लिए पहले आधुनिक गर्म पानी के केन्द्रीय तापन प्रणाली में से एक 1830 के दशक में लंदन में एंगियर मार्च पर्किन्स द्वारा स्थापित किया गया था। उस समय ब्रिटेन में सेंट्रल हीटिंग फैशन में आ रहा था, जिसमें भाप या गर्म वायु प्रणालियां आमतौर पर उपयोग की जा रही थीं।
पर्किन्स के 1832 उपकरण ने उच्च दबाव में छोटे व्यास के पाइप के माध्यम से 200 डिग्री सेल्सियस (392° F) पर पानी वितरित किया। सिस्टम को व्यवहार्य बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण आविष्कार धागानुमा पेंचदार जोड़ था, जिसने पाइप के बीच के जोड़ को पाइप के समान दबाव को सहन करने की अनुमति दी। उन्होंने विस्फोट के जोखिम को कम करने के लिए बॉयलर को हीट स्रोत से भी अलग कर दिया। पहली इकाई बैंक ऑफ इंग्लैंड के गवर्नर जॉन हॉर्सले पामर के घर में स्थापित की गई थी ताकि वह इंग्लैंड की ठंडी जलवायु में अंगूर उगा सके।[14]
उनके सिस्टम देश भर के कारखानों और चर्चों में स्थापित किए गए थे, उनमें से कई 150 से अधिक वर्षों के लिए उपयोगी स्थिति में शेष थे। उनके सिस्टम को उनके ओवन के हीटिंग में और लकड़ी लुगदी से कागज बनाने में बेकर्स द्वारा उपयोग के लिए भी अनुकूलित किया गया था।
सेंट पीटर्सबर्ग में रहने वाले प्रशिया में जन्मे एक रूसी व्यवसायी फ्रांज सैन गैली ने 1855 और 1857 के बीच रेडिएटर का आविष्कार किया, जो आधुनिक केंद्रीय हीटिंग को अंतिम आकार में एक प्रमुख कदम था।[15][16] विक्टोरियन कच्चा लोहा रेडिएटर 19 वीं शताब्दी के अंत तक व्यापक हो गया, क्योंकि अमेरिकी रेडिएटर कंपनी जैसी कंपनियों ने अमेरिका और यूरोप में कम लागत वाले रेडिएटर के लिए बाजार का विस्तार किया।
ऊर्जा स्रोत
केन्द्रीय तापन प्रणाली के लिए चयनित ऊर्जा स्रोत क्षेत्रानुसार भिन्न होता है। प्राथमिक ऊर्जा स्रोत को लागत, सुविधा, दक्षता और विश्वसनीयता के आधार पर चुना जाता है। हीटिंग की ऊर्जा लागत एक ठंडी जलवायु में एक इमारत के संचालन की मुख्य लागतों में से एक है। कुछ केंद्रीय हीटिंग प्लांट अर्थव्यवस्था और सुविधा के कारणों के लिए ईंधन बदल सकते हैं; उदाहरण के लिए, एक घर के मालिक कभी-कभी अप्राप्य संचालन के लिए विद्युत बैकअप के साथ एक लकड़ी से बने भट्ठी स्थापित कर सकते हैं।
लकड़ी, पीट या कोयले जैसे ठोस ईंधन को उपयोग के बिंदु पर स्टॉक किया जा सकता है, लेकिन संभालने के लिए असुविधाजनक है और स्वचालित रूप से नियंत्रण में मुश्किल है। लकड़ी के ईंधन का उपयोग अभी भी किया जाता है, जहां आपूर्ति भरपूर मात्रा में होती है और भवन के रहने वालों को ईंधन ढोना, राख को हटाने और आग के रखरखाव का काम बुरा नहीं लगता है। गुल्ला इंधन प्रणाली स्वचालित रूप से आग को रोक सकती हैं, लेकिन फिर भी राख को खुद से हटाने की आवश्यकता है। कोयला एक महत्वपूर्ण आवासीय हीटिंग ईंधन था, लेकिन आज असामान्य है, और धुआं रहित ईंधन को खुले फायरप्लेस या स्टोव में एक विकल्प के रूप में पसंद किया जाता है।
तरल ईंधन पेट्रोलियम उत्पाद हैं जैसे कि हीटिंग ऑयल और केरोसिन। ये अभी भी व्यापक रूप से लागू होते हैं जहां अन्य ऊष्मा स्रोत उपलब्ध नही हैं। ईंधन तेल को स्वचालित रूप से एक केन्द्रीय तापन प्रणाली में निकाला जाता है और इसके लिए किसी राख को हटाने और दहन प्रणाली के रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, विश्व बाजारों पर तेल की परिवर्तनीय मूल्य कुछ अन्य ऊर्जा स्रोतों की तुलना में अनिश्चित और उच्च कीमतों की ओर ले जाती है। संस्थागत ऊष्मा प्रणाली (उदाहरण के लिए, कार्यालय भवन या स्कूल) अपने हीटिंग प्लांट को चलाने के लिए निम्न-श्रेणी, सस्ते बंकर ईंधन का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन अधिक आसानी से प्रबंधित तरल ईंधन की तुलना में पूंजी लागत अधिक है।
प्राकृतिक गैस उत्तरी अमेरिका और उत्तरी यूरोप में एक व्यापक हीटिंग ईंधन है। गैस बर्नर को स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाता है और इसमें राख हटाने और रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है। हालांकि, सभी क्षेत्रों में प्राकृतिक गैस वितरण प्रणाली की पहुंच नहीं है। तरलीकृत पेट्रोलियम गैस या प्रोपेन को उपयोग के बिंदु पर संग्रहीत किया जा सकता है और समय-समय पर ट्रक-माउंटेड मोबाइल टैंक द्वारा फिर से भरा जा सकता है।
कुछ क्षेत्रों में कम लागत वाली इलेक्ट्रिक पावर होती है, जिससे इलेक्ट्रिक हीटिंग आर्थिक रूप से व्यावहारिक हो जाती है। इलेक्ट्रिक हीटिंग या तो विशुद्ध रूप से प्रतिरोध-प्रकार के हीटिंग हो सकती है एवं हवा या जमीन में कम-ग्रेड गर्मी का लाभ उठाने के लिए हीट पंप सिस्टम का उपयोग कर सकते है।
एक मुख्य हीटिंग सिस्टम केंद्रीय रूप से स्थित बॉयलर या वॉटर हीटर का उपयोग करता है और गर्म पानी या भाप को प्रसारित करके व्यक्तिगत ग्राहकों को गर्मी ऊर्जा का प्रसार करता है। यह एक केंद्रीय अत्यधिक कुशल ऊर्जा परिवर्त्तक का लाभ है जो सर्वोत्तम उपलब्ध प्रदूषण नियंत्रणों का उपयोग कर सकता है, और यह पेशेवर रूप से संचालित है। मुख्य हीटिंग सिस्टम अलग -अलग घरों में तैनात करने के लिए अव्यवहारिक गर्मी स्रोतों का उपयोग कर सकता है, जैसे कि भारी तेल, लकड़ी के उपोत्पाद, या (परिकल्पना) परमाणु विखंडन। गैस या इलेक्ट्रिक हीटिंग की तुलना में वितरण नेटवर्क का निर्माण करना अधिक महंगा है, और इसलिए केवल घनी आबादी वाले क्षेत्रों या सघन समुदायों में पाया जाता है।
सभी केंद्रीय तापन प्रणाली को खरीदी गई ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ इमारतों को स्थानीय भूतापीय गर्मी द्वारा तामील जाता है, भवन को गर्मी प्रदान करने के लिए स्थानीय कुएं से गर्म पानी या भाप का उपयोग किया जाता है। ऐसे क्षेत्र असामान्य हैं। एक निष्क्रिय सौर प्रणाली के लिए किसी खरीदे गए ईंधन की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन साइट के लिए सावधानीपूर्वक डिज़ाइन करने की आवश्यकता होती है।
आवश्यक हीटर के उत्पादन की गणना
हीटर आउटपुट प्रति घंटे किलोवाट या बीटीयू प्रति घन्टा में मापा जाता है। एक घर में प्लेसमेंट के लिए, हीटर, और घर के लिए आवश्यक आउटपुट का स्तर, की गणना करने की आवश्यकता होती है। यह गणना विभिन्न प्रकार के कारकों को रिकॉर्ड करके प्राप्त की जाती है - अर्थात्, आप जिस कमरे में गर्म करना चाहते हैं, उसके ऊपर और नीचे क्या है, कितनी खिड़कियां हैं, संपत्ति में बाहरी दीवारों के प्रकार और विभिन्न प्रकार के अन्य कारक जो स्तर का निर्धारण करेंगे गर्मी आउटपुट जो कि स्थान को पर्याप्त रूप से गर्म करने के लिए आवश्यक है। इस गणना को ऊष्मा हानि गणना कहा जाता है और इसे बीटीयू कैलकुलेटर के साथ किया जा सकता है। इस गणना के परिणाम के आधार पर, हीटर को घर से बिल्कुल मेल खा सकता है।[17][18][19]
बिलिंग
ऊष्मा आउटपुट को हीट कॉस्ट एलोकेटर (Heat cost allocators) द्वारा मापा जा सकता है, ताकि प्रत्येक यूनिट को व्यक्तिगत रूप से बिल किया जा सके, भले ही केवल एक केंद्रीकृत प्रणाली हो।
केंद्रीय हीटिंग के प्रकार
पानी हीटिंग
केंद्रीय हीटिंग के लिए परिसंचारी गर्म पानी का उपयोग किया जा सकता है। कभी -कभी इन प्रणालियों को हाइड्रोनिक हीटिंग सिस्टम (hydronic heating systems) कहा जाता है।[20]
जल-परिसंचरण का उपयोग करते हुए एक केन्द्रीय तापन प्रणाली के सामान्य घटकों में शामिल हैं:
- ईंधन, विद्युत शक्ति या मुख्य हीटिंग आपूर्ति लाइनों की आपूर्ति
- एक वाष्पक (या मुख्य हीटिंग के लिए एक हीट एक्सचेंजर) जो सिस्टम में पानी को गर्म करता है
- पानी को प्रसारित करने के लिए पंप
- जिसके माध्यम से गर्म पानी कमरों में गर्मी जारी करने के लिए गुजरता है।
परिसंचारी जल प्रणाली एक बंद लूप का उपयोग करती है; उसी पानी को गर्म किया जाता है फिर और गर्म किया जाता है। एक सील प्रणाली केंद्रीय तापन का एक रूप प्रदान करती है जिसमें तापन के लिए उपयोग किया जाने वाला पानी इमारत की सामान्य जल आपूर्ति से स्वतंत्र रूप से प्रसारित होता है।
एक विस्तार टैंक में संपीड़ित गैस होती है, जो एक डायाफ्राम द्वारा सील-सिस्टम पानी से अलग होती है। यह सिस्टम में दबाव की सामान्य विविधता के लिए अनुमति देता है। एक सुरक्षा वाल्व पानी को सिस्टम से बचने की अनुमति देता है जब दबाव बहुत अधिक हो जाता है, एक और वाल्व सामान्य पानी की आपूर्ति से पानी को फिर से भरने के लिए खुल सकता है जब दबाव बहुत कम हो जाता है। सील सिस्टम ओपन-वेंट सिस्टम के लिए एक विकल्प प्रदान करते हैं, जिसमें भाप प्रणाली से बच सकता है, फ़ीड और केंद्रीय भंडारण प्रणाली के माध्यम से भवन की जल आपूर्ति से जलापूर्ति प्रतिस्थापित हो जाता है।
यूनाइटेड किंगडम में और यूरोप के अन्य हिस्सों में हीटिंग सिस्टम आमतौर पर घरेलू गर्म पानी के तापन के साथ बाह्य तापन की जरूरतों को जोड़ते हैं। ये प्रणाली यूएसए (USA) में आमतौर पर कम होते हैं। इस मामले में, एक सील सिस्टम में, गर्म पानी के टैंक या गर्म पानी के सिलेंडर में हीट एक्सचेंजर के माध्यम से बहता है, जहां यह गर्म पानी को नल या उपकरणों जैसे वाशिंग मशीनों या डिशवॉशर में उपयोग के लिए नियमित रूप से पीने योग्य पानी की आपूर्ति से पानी को गर्म करता है ।
हाइड्रोनिक रेडिएंट फ्लोर हीटिंग सिस्टम में एक बॉयलर या जिला हीटिंग का उपयोग करते हुए गर्म पानी को एक पंप द्वारा कंक्रीट स्लैब में स्थापित प्लास्टिक पाइप में प्रसारित करते हैं। फर्श में अंतर्निहित पाइप, गर्म पानी ले जाते हैं जो फर्श की सतह पर गर्मी का संचालन करता है, जहां यह ऊपर के कमरे में गर्म ऊर्जा प्रसारित करता है। हाइड्रोनिक हीटिंग सिस्टम का उपयोग उद्यानपथ, पार्किंग लॉट और सड़कों के लिए बर्फ और बर्फ के जमने को रोकने के समाधान के लिए भी किया जाता है। वे आमतौर पर वाणिज्यिक और पूरे घर रेडिएंट फ्लोर हीट प्रोजेक्ट्स में अधिक उपयोग किए जाते हैं, जबकि इलेक्ट्रिक रेडिएंट हीट सिस्टम आमतौर पर छोटे स्थान को गर्म करने के अनुप्रयोगों में अधिक उपयोग किए जाते हैं।
स्टीम हीटिंग
एक स्टीम हीटिंग सिस्टम उच्च अव्यक्त गर्मी का लाभ उठाता है,जो कि भाप के तरल पानी के लिए संघनित होने पर दिया जाता है।एक स्टीम हीटिंग सिस्टम में, प्रत्येक कमरा एक रेडिएटर से लैस होता है जो कम दबाव वाली भाप (एक बॉयलर) के स्रोत से जुड़ा होता हैl रेडिएटर में प्रवेश करने वाले स्टीम और तरल पानी में लौटते हुए, अपनी अव्यक्त गर्मी को छोड़ देते हैंl बदले में रेडिएटर कमरे की हवा को गर्म करता है, और कुछ प्रत्यक्ष उज्ज्वल गर्मी प्रदान करता है। संघनित पानी या तो गुरुत्वाकर्षण द्वारा या पंप की सहायता से बॉयलर में लौटता है। कुछ सिस्टम संयुक्त भाप और संघनित्र वापसी के लिए केवल एक पाइप का उपयोग करते हैं।चूंकि फंसी हुई हवा उचित परिसंचरण को रोकती है, इसलिए ऐसी प्रणालियों में वेंट वाल्व होते हैं ताकि हवा को शुद्ध किया जा सके।घरेलू और छोटे वाणिज्यिक इमारतों में, भाप अपेक्षाकृत कम दबाव में उत्पन्न होती है, 15 psig (200 kPa) से कम[citation needed]।
पाइपो के लगाने की लागत के कारण नए एकल-परिवार के आवासीय निर्माण में स्टीम हीटिंग सिस्टम शायद ही कभी स्थापित किए जाते हैं।फंसे संघनित की रुकावट को रोकने के लिए पाइप को सावधानी से ढलान दिया जाना चाहिए। हीटिंग के अन्य तरीकों की तुलना में, स्टीम सिस्टम के उत्पाद को नियंत्रित करना अधिक कठिन है। हालांकि, भाप को भेजा जा सकता है, उदाहरण के लिए, परिसर में इमारतों के बीच एक कुशल केंद्रीय बॉयलर और कम लागत वाले ईंधन के उपयोग के लिए अनुमति देता है। बेसमेंट-माउंटेड बॉयलर से गर्म पानी को प्रसारित करने के लिए आवश्यक अत्यधिक दबाव से बचने के लिए ऊंची इमारतें भाप के कम घनत्व का लाभ उठाती हैं। औद्योगिक प्रणालियों में, प्रगति भाप का प्रयोग बिजली उत्पादन या अन्य उद्देश्यों के लिए किया जाता है प्रगति भाप को अंतरिक्ष हीटिंग के लिए भी उपयोग किया जा सकता है। तापन प्रणली के लिए भाप भी गर्मी उगाही बॉयलर से प्राप्त की जा सकती है नहीं तो औद्योगिक प्रक्रियाओं से बर्बाद गर्मी का उपयोग करके।[21]
इलेक्ट्रिक हीटिंग
इलेक्ट्रिक हीटिंग या प्रतिरोध हीटिंग बिजली को सीधे गर्मी में परिवर्तित करता है। प्राकृतिक गैस, प्रोपेन और तेल जैसे दहन उपकरणों द्वारा उत्पादित गर्मी की तुलना में बिजली की गर्मी अक्सर अधिक महंगी होती है। विद्युत प्रतिरोध गर्मी बेसबोर्ड हीटर, स्पेस हीटर, दीप्तिमान हीटर, भट्टियों, दीवार हीटर्स या उष्म भंडारण प्रणाली द्वारा प्रदान की जा सकती है।
इलेक्ट्रिक हीटर आमतौर पर एक कुंडल पंखा का हिस्सा होते हैं जो एक केंद्रीय वातानुकूलक का हिस्सा होता है। वे ऊष्मा तत्व में हवा को उड़ाकर गर्मी को प्रसारित करते हैं जो वापसी हवा नलिकाओं के माध्यम से भट्ठी को आपूर्ति की जाती है। इलेक्ट्रिक भट्टियों में धमनी हवा को एक से पांच प्रतिरोध कुंडली या तत्वों पर ले जाते हैं, जिन्हें आमतौर पर पांच किलोवाट पर रेट किया जाता है। ऊष्मा तत्व विद्युत प्रणाली को ओवरलोड करने से बचने के लिए एक समय में एक को सक्रिय करते हैं। ओवरहीटिंग को एक सुरक्षा स्विच द्वारा रोका जाता है, जिसे सीमा नियंत्रक या सीमा परिवर्तन कहा जाता है। यह सीमा नियंत्रक भट्ठी को बंद कर सकता है यदि धमनी विफल हो जाती है या यदि कुछ हवा के प्रवाह को अवरुद्ध कर रहा है। गर्म हवा को फिर आपूर्ति नलिकाओं के माध्यम से घर में वापस भेजा जाता है।
बड़े वाणिज्यिक अनुप्रयोगों में, केंद्रीय तापन को एक वायु संचालक के माध्यम से प्रदान किया जाता है जो एक भट्ठी के रूप में समान घटकों को शामिल करता है लेकिन एक बड़े पैमाने पर।
एक डेटा भट्ठी कंप्यूटर का उपयोग बिजली को गर्मी में बदलने के लिए करता है, साथ ही साथ डेटा को संसाधित करता है।
हीट पंप
हल्के जलवायु में एक वायु स्रोत गर्मी पंप का उपयोग गर्म मौसम के दौरान इमारत को वातानुकूल करने के लिए किया जा सकता है, और ठंड के मौसम में बाहरी हवा से निकाली गई गर्मी का उपयोग करके इमारत को गर्म करने के लिए किया जाता है। वायु स्रोत गर्मी पंप आमतौर पर बाहरी तापमान के लिए अनौपचारिक होते हैं जो ठंड में हिमाक से बहुत नीचे होते हैं। ठंडी जलवायु में, भूतापीय गर्मी पंपों का उपयोग जमीन से गर्मी निकालने के लिए किया जा सकता है। अर्थव्यवस्था के लिए, इन प्रणालियों को औसत कम सर्दियों के तापमान के लिए डिज़ाइन किया गया है और अत्यधिक कम तापमान की स्थितियों के लिए पूरक हीटिंग का उपयोग किया जाता है। हीट पंप का लाभ यह है कि यह हीटिंग के निर्माण के लिए आवश्यक खरीदी गई ऊर्जा को कम करता है; अक्सर भूतापीय स्रोत प्रणाली भी घरेलू गर्म पानी की आपूर्ति करते हैं। यहां तक कि उन स्थानों पर जहां जीवाश्म ईंधन सबसे अधिक बिजली प्रदान करते हैं, एक भूतापीय प्रणाली ग्रीनहाउस गैस उत्पादन को पूरा कर सकती है क्योंकि अधिकांश गर्मी आसपास के वातावरण से आपूर्ति की जाती है, केवल 15-30% विद्युत खपत के रूप में प्रयोग होती है।[22]
पर्यावरणीय पहलू
एक ऊर्जा-दक्षता के दृष्टिकोण से काफी गर्मी खो जाती है या अपशिष्ट हो जाती है यदि केवल एक कमरे को हीटिंग की आवश्यकता होती है, क्योंकि केंद्रीय तापन में वितरण हानि होती है और (विशेष रूप से दबावयुक्त-हवा प्रणालियों के मामले में) कुछ बिना सोचे-समझे कमरों को गर्म कर सकता है। ऐसी इमारतों में जिसमें अलग-थलग हीटिंग की आवश्यकता होती है, कोई भी गैर-मध्य प्रणालियों जैसे कि व्यक्तिगत कमरे के हीटर, फायरप्लेस या अन्य उपकरणों पर विचार कर सकता है। वैकल्पिक रूप से, वास्तुकार नई इमारतों को डिजाइन कर सकते हैं जो वास्तव में हीटिंग की आवश्यकता को समाप्त कर सकते हैं, जैसे कि निष्क्रिय घर के के लिए निर्मित मानक।
हालांकि, अगर किसी इमारत को पूर्ण हीटिंग की आवश्यकता होती है, तो दहन केंद्रीय तापन, विद्युत प्रतिरोध हीटिंग की तुलना में अधिक पर्यावरण के अनुकूल समाधान की पेशकश कर सकता है। यह तब लागू होता है जब बिजली एक जीवाश्म ईंधन पावर स्टेशन से उत्पन्न होती है, ईंधन में हुए 60% ऊर्जा हानि के साथ (जब तक कि जिला हीटिंग के लिए उपयोग नहीं किया जाता है) और ट्रांसमिशन नुकसान में लगभग 6%। स्वीडन में इस कारण से प्रत्यक्ष विद्युत तापन को समाप्त करने के प्रस्ताव मौजूद हैं (स्वीडन में तेल चरण-आउट देखें)। परमाणु, पवन, सौर और पनबिजली स्रोत इस कारक को कम करते हैं।
इसके विपरीत, गर्म पानी केंद्रीय हीटिंग सिस्टम उच्च-दक्षता संघनन बॉयलर, जैव ईंधन, या जिला हीटिंग का उपयोग करके इमारत में गर्म या करीबी पानी का उपयोग कर सकते हैं। गीले फर्श के तहत तापन आदर्श साबित हुआ है। यह भविष्य में अपेक्षाकृत आसान रूपांतरण का विकल्प प्रदान करता है ताकि विकासशील प्रौद्योगिकियों जैसे ऊष्मा पंप और सौर कंघी तंत्र का उपयोग किया जा सके, जिससे भविष्य-प्रूफिंग भी प्रदान की जा सके।
केंद्रीय हीटिंग के लिए विशिष्ट क्षमता (ग्राहक की ऊर्जा की खरीद पर मापा गया) हैं:
- गैस निकाल दिए गए हीटिंग के लिए 65-97%;
- तेल से बने और के लिए 80-89% और
- कोयले से चलने वाले हीटिंग के लिए 45-60%।[23]
तेल भंडारण टैंक, विशेष रूप से भूमिगत भंडारण टैंक, पर्यावरण को भी प्रभावित कर सकते हैं। यहां तक कि अगर एक इमारत की तापन प्रणाली को बहुत पहले तेल से बदल दिया गया था, तो तेल अभी भी मिट्टी और भूजल को दूषित करके पर्यावरण को प्रभावित कर सकता है। भवन मालिक दबे हुए टैंकों को हटाने और उपचार की लागत के लिए खुद को उत्तरदायी पा सकते हैं
यह भी देखें
- एक स्रोत से जिले को उष्मा या गर्म पानी की आपूर्ति
- ऊर्जा सरंक्षण
- दबावयुक्त वायु
- मजबूर हवा गैस
- भूतापीय प्रणाली
- चूल्हा
- हीटिंग, वेंटिलेशन, और एयर कंडीशनिंग (लघु: एचवीएसी)
- हाइड्रोनिक्स
- तेल हीटर
- ओपेंथर्म
- नवीकरणीय ऊर्जा
- सौर कंघी तंत्र
- थर्मोस्टेट
- फर्श के भीतर गर्मी
- जल तापन
- पवन ऊर्जा
- आउटडोर लकड़ी से बने बॉयलर | आउटडोर लकड़ी हीटर
- वर्दी यांत्रिक कोड
संदर्भ
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सूत्रों का कहना है
- Hägermann, Dieter; Schneider, Helmuth (1997). Propyläen Technikgeschichte. Landbau und Handwerk, 750 v. Chr. bis 1000 n. Chr (2nd ed.). Berlin. ISBN 3-549-05632-X.
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अग्रिम पठन
- Adams, Sean Patrick. Home Fires: How Americans Kept Warm in the 19th Century (Johns Hopkins University Press, 2014), 183 pp
बाहरी संबंध
- BBC Wales History – Life before central heating Archived 2014-04-10 at the Wayback Machine
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