निष्क्रिय शीतलन

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एक पवन टावर का उपयोग कर एक पारंपरिक ईरानी सौर शीतलन डिजाइन


निष्क्रिय शीतलन एक बिल्डिंग डिज़ाइन दृष्टिकोण है जो कम या बिना ऊर्जा खपत के इनडोर थर्मल आराम को बेहतर बनाने के लिए एक इमारत में गर्मी लाभ नियंत्रण और गर्मी अपव्यय पर केंद्रित है।[1][2] यह दृष्टिकोण या तो गर्मी को इंटीरियर में प्रवेश करने से रोकता है (गर्मी लाभ निवारण) या इमारत से गर्मी को हटाकर (प्राकृतिक शीतलन) प्राप्त किया जा सकता है।[3]

प्राकृतिक शीतलन गर्मी को नष्ट करने के लिए यांत्रिक प्रणालियों के बजाय भवन घटकों (जैसे भवन लिफाफा) के वास्तुशिल्प डिजाइन के साथ संयुक्त, प्राकृतिक वातावरण से उपलब्ध ऑन-साइट ऊर्जा का उपयोग करता है।[4] इसलिए प्राकृतिक शीतलन न केवल इमारत के स्थापत्य डिजाइन पर निर्भर करता है बल्कि इस बात पर भी निर्भर करता है कि साइट के प्राकृतिक संसाधनों को थर्मल जलाशय के रूप में कैसे उपयोग किया जाता है (यानी वह सब कुछ जो गर्मी को अवशोषित या नष्ट कर देता है)। किसी स्थान पर हीट सिंक के उदाहरण ऊपरी वायुमंडल(रात का आकाश) बाहरी हवा(वायु) और पृथ्वी/मिट्टी हैं।

जलवायु परिवर्तन अनुकूलन के लिए इमारतों के डिजाइन के लिए निष्क्रिय शीतलन एक महत्वपूर्ण उपकरण है - गर्म जलवायु में ऊर्जा-गहन एयर कंडीशनिंग पर निर्भरता कम करना हैं।

जलवायु परिवर्तन अनुकूलन के लिए इमारतों के डिजाइन के लिए निष्क्रिय शीतलन एक महत्वपूर्ण उपकरण है – गर्म जलवायु में ऊर्जा-गहन वातानुकूलन पर निर्भरता कम करना हैं।[5][6]

अवलोकन

निष्क्रिय शीतलन ऊर्जा के उपयोग के बिना सभी प्राकृतिक प्रक्रियाओं और गर्मी लंपटता और मॉडुलन की तकनीकों को सम्मिलित करता है।[1] कुछ लेखकों का मानना ​​है कि मामूली और सरल यांत्रिक प्रणालियों (जैसे ताप पंप और अर्थशास्त्री) को निष्क्रिय शीतलन तकनीकों में एकीकृत किया जा सकता है, जब तक कि उनका उपयोग प्राकृतिक शीतलन प्रक्रिया की प्रभावशीलता को बढ़ाने के लिए किया जाता है।[7] ऐसे अनुप्रयोगों को 'हाइब्रिड कूलिंग सिस्टम' भी कहा जाता है।[1]निष्क्रिय शीतलन की तकनीकों को दो मुख्य श्रेणियों में बांटा जा सकता है:

  • निवारक तकनीकें जिनका उद्देश्य बाहरी और आंतरिक गर्मी लाभ की सुरक्षा और/या निवारण प्रदान करना है।
  • मॉड्यूलेशन और गर्मी अपव्यय तकनीकें जो इमारत को हीट सिंक से जलवायु में गर्मी के हस्तांतरण के माध्यम से गर्मी के लाभ को स्टोर करने और नष्ट करने की अनुमति देती हैं। यह तकनीक तापीय द्रव्यमान या प्राकृतिक शीतलन का परिणाम हो सकती है।

निवारक तकनीकें

क्रॉस-ड्राफ्ट होता है।


गर्मी लाभ के संरक्षण या निवारण में सभी डिज़ाइन तकनीकें सम्मिलित हैं जो इमारत के आवरण के माध्यम से सौर ताप लाभ के प्रभाव को कम करती हैं और आंतरिक गर्मी लाभ जो कि रहने वालों और उपकरणों के कारण इमारत के अंदर होता है। इसमें निम्नलिखित डिज़ाइन तकनीकें सम्मिलित हैं: [1]

  • माइक्रोकलाइमेट और साइट डिजाइन - स्थानीय जलवायु और साइट के संदर्भ को ध्यान में रखते हुए, विशिष्ट शीतलन रणनीतियों को लागू करने के लिए चुना जा सकता है जो इमारत के आवरण के माध्यम से अति ताप को रोकने के लिए सबसे उपयुक्त हैं। सूर्य और हवा की संयुक्त उपलब्धता का विश्लेषण करके सबसे अनुकूल भवन स्थान का निर्धारण करने में माइक्रॉक्लाइमेट एक बड़ी भूमिका निभा सकता है। इस तकनीक के अनुप्रयोग में बायोक्लिमैटिक चार्ट, सौर आरेख और पवन गुलाब प्रासंगिक विश्लेषण उपकरण हैं।[8]
  • सौर नियंत्रण - ठीक से डिज़ाइन किया गया छायांकन सिस्टम सौर ताप लाभ को कम करने में प्रभावी रूप से योगदान कर सकता है। भवन के आवरण की पारदर्शी और अपारदर्शी दोनों सतहों को छायांकित करने से सूर्य के प्रकाश की मात्रा कम हो जाएगी जो इनडोर स्थानों और भवन की संरचना दोनों में अति ताप को प्रेरित करती है। इमारत की संरचना को छायांकित करके, खिड़कियों और आवरण के माध्यम से कब्जा कर लिया गया गर्मी लाभ कम हो जाएगा।
  • बिल्डिंग फॉर्म और लेआउट - बिल्डिंग ओरिएंटेशन और आंतरिक रिक्त स्थान का एक अनुकूलित वितरण ओवरहीटिंग को रोक सकता है। भवन की विभिन्न गतिविधियों पर विचार करते हुए, आंतरिक ताप लाभ के स्रोतों को अस्वीकार करने और/या जहां वे उपयोगी हो सकते हैं, वहां गर्मी लाभ आवंटित करने के लिए कमरों को भवनों के भीतर ज़ोन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एक सपाट, क्षैतिज योजना बनाने से पूरे योजना में क्रॉस-वेंटिलेशन की प्रभावशीलता बढ़ जाएगी। जोनों को लंबवत रूप से लगाने से तापमान स्तरीकरण का लाभ उठाया जा सकता है। आमतौर पर, स्तरीकरण के कारण ऊपरी स्तरों में भवन क्षेत्र निचले क्षेत्रों की तुलना में गर्म होते हैं। रिक्त स्थान और गतिविधियों की लंबवत ज़ोनिंग इस तापमान स्तरीकरण का उपयोग करती है ताकि ज़ोन उपयोग को उनके तापमान आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित किया जा सके।[8]फॉर्म फैक्टर (यानी आयतन और सतह के बीच का अनुपात) भी इमारत की ऊर्जा और थर्मल प्रोफाइल में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। इस अनुपात का उपयोग भवन के रूप को विशिष्ट स्थानीय जलवायु को आकार देने के लिए किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अधिक कॉम्पैक्ट रूप कम कॉम्पैक्ट रूपों की तुलना में अधिक गर्मी को संरक्षित करते हैं क्योंकि लिफाफा क्षेत्र में आंतरिक भार का अनुपात महत्वपूर्ण है।[9][10]
  • थर्मल इंसुलेशन - इमारत के आवरण में इंसुलेशन, विकिरण द्वारा अग्रभाग के माध्यम से हस्तांतरित गर्मी की मात्रा को कम करेगा। यह सिद्धांत आवरण की अपारदर्शी (दीवारें और छत) और पारदर्शी सतहों (खिड़कियां) दोनों पर लागू होता है। चूँकि छतें आंतरिक ताप भार में एक बड़ा योगदानकर्ता हो सकती हैं, विशेष रूप से हल्के निर्माणों में (जैसे धातु संरचनाओं से बनी छत के साथ भवन और कार्यशालाएँ), थर्मल इन्सुलेशन प्रदान करना छत से गर्मी हस्तांतरण को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है।
  • व्यवहार और अधिभोग पैटर्न - भवन के किसी दिए गए क्षेत्र में लोगों की संख्या को सीमित करने जैसी कुछ भवन प्रबंधन नीतियां भी भवन के अंदर गर्मी के लाभ को कम करने में प्रभावी रूप से योगदान दे सकती हैं। बिल्डिंग में रहने वाले भी इनडोर ओवरहीटिंग निवारण में योगदान कर सकते हैं: खाली जगहों की प्रकाश और उपकरण बंद करना, खिड़कियों के माध्यम से सौर ताप लाभ को कम करने के लिए आवश्यक होने पर छायांकन करना, या अपने थर्मल आराम को बढ़ाकर इनडोर वातावरण को बेहतर ढंग से अनुकूलित करने के लिए लाइटर पहनना है।
  • आंतरिक लाभ नियंत्रण - अधिक ऊर्जा-कुशल प्रकाश व्यवस्था और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण कम ऊर्जा छोड़ते हैं जिससे अंतरिक्ष के अंदर कम आंतरिक ताप भार में योगदान होता है।

मॉड्यूलेशन और गर्मी लंपटता तकनीकें

मॉड्यूलेशन और गर्मी अपव्यय तकनीकें आंतरिक गर्मी लाभ को स्टोर करने और हटाने के लिए प्राकृतिक गर्मी सिंक पर भरोसा करती हैं। प्राकृतिक सिंक के उदाहरण हैं रात का आकाश, पृथ्वी की मिट्टी और भवन द्रव्यमान।[11] इसलिए, पैसिव कूलिंग तकनीकें जो हीट सिंक का उपयोग करती हैं, या तो थर्मल द्रव्यमान के साथ हीट गेन को संशोधित करने के लिए कार्य कर सकती हैं या प्राकृतिक कूलिंग रणनीतियों के माध्यम से गर्मी को नष्ट कर सकती हैं।[1]* थर्मल मास - एक इनडोर स्पेस का हीट गेन मॉड्यूलेशन बिल्डिंग के थर्मल मास के हीट सिंक के रूप में उचित उपयोग से प्राप्त किया जा सकता है। ऊष्मीय द्रव्यमान दिन के समय के दौरान गर्मी को अवशोषित और संग्रहीत करेगा और बाद में इसे अंतरिक्ष में वापस कर देगा।[1]थर्मल द्रव्यमान को रात के वेंटिलेशन प्राकृतिक शीतलन रणनीति के साथ जोड़ा जा सकता है यदि संग्रहित गर्मी जो शाम/रात के दौरान अंतरिक्ष में पहुंचाई जाएगी वांछनीय नहीं है।

  • प्राकृतिक शीतलन - प्राकृतिक शीतलन इनडोर रिक्त स्थान से गर्मी अपव्यय के लिए वेंटिलेशन या प्राकृतिक ताप सिंक के उपयोग को संदर्भित करता है। प्राकृतिक कूलिंग को पांच अलग-अलग श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: वेंटिलेशन, नाइट फ्लशिंग, विकिरण शीतलन,[12] बाष्पीकरणीय शीतलन, और भू-युग्मित ताप विनिमायक है।

वेंटिलेशन

qa'a नीचे छाया करने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि इससे गर्म हवा निकलती है (ढेर प्रभाव)।[13]

प्राकृतिक शीतलन रणनीति के रूप में वेंटिलेशन हवा के भौतिक गुणों का उपयोग गर्मी को दूर करने या रहने वालों को ठंडा करने के लिए करता है। निर्वाचित स्थिति में, भवन संरचना को ठंडा करने के लिए वेंटिलेशन का उपयोग किया जा सकता है, जो बाद में हीट सिंक के रूप में काम कर सकता है।

  • क्रॉस वेंटिलेशन - क्रॉस वेंटिलेशन की रणनीति रहने वालों को ठंडा करने के उद्देश्य से इमारत से गुजरने के लिए हवा पर निर्भर करती है। क्रॉस वेंटिलेशन के लिए अंतरिक्ष के दो तरफ खुलने की आवश्यकता होती है, जिसे इनलेट और आउटलेट कहा जाता है। वेंटिलेशन इनलेट्स और आउटलेट्स का आकार और स्थान भवन के माध्यम से क्रॉस वेंटिलेशन की दिशा और वेग निर्धारित करेगा। सामान्यतया, पर्याप्त क्रॉस वेंटिलेशन प्रदान करने के लिए आउटलेट खोलने का एक बराबर (या अधिक) क्षेत्र भी प्रदान किया जाना चाहिए।[14]
  • स्टैक वेंटिलेशन - क्रॉस वेंटिलेशन एक प्रभावी शीतलन रणनीति है, हालांकि, हवा एक अविश्वसनीय संसाधन है। स्टैक इफेक्ट एक वैकल्पिक डिजाइन रणनीति है जो छत की ऊंचाई पर स्थित उद्घाटन के माध्यम से उठने और बाहर निकलने के लिए गर्म हवा की उछाल पर निर्भर करती है। बाहर की ठंडी हवा फर्श के पास रखे सावधानी से डिज़ाइन किए गए इनलेट के माध्यम से बढ़ती गर्म हवा को बदल देती है।

ये दो रणनीतियाँ हवादार शीतलन रणनीतियों का हिस्सा हैं।

प्राकृतिक वेंटिलेशन का एक विशिष्ट अनुप्रयोग रात्रि निस्तब्धता है।

रात निस्तब्धता

आंगन। यह लंबा और संकरा है, जिसके नीचे एक फव्वारा है जिससे पानी की बहुत पतली धाराएँ निकलती हैं, और ऊपरी कमरे उस पर खुलते हैं। जैसे ही रात की हवा ठंडी होती है, प्रांगण की रात्रि फ्लशिंग अपने आप हो जाती है; बाष्पीकरणीय शीतलन इसे और अधिक ठंडा करता है और इसका उपयोग ड्राफ्ट बनाने और दिन के दौरान हवा को बदलने के लिए किया जा सकता है। विंडोज को चौबीसों घंटे खुला छोड़ा जा सकता है।

नाइट फ्लशिंग (जिसे नाइट वेंटिलेशन, नाइट कूलिंग, नाइट पर्जिंग या नॉक्टर्नल कन्वेक्टिव कूलिंग के रूप में भी जाना जाता है) एक निष्क्रिय या अर्ध-निष्क्रिय शीतलन रणनीति है जिसके लिए इमारत के संरचनात्मक तत्वों को ठंडा करने के लिए रात में हवा की गति में वृद्धि की आवश्यकता होती है।[15][16] पानी को ठंडा करने के लिए मुक्त ठंडक और बिल्डिंग थर्मल मास को ठंडा करने के लिए नाइट फ्लशिंग के बीच अंतर किया जा सकता है। नाइट फ्लशिंग को अंजाम देने के लिए, आमतौर पर दिन के दौरान बिल्डिंग के आवरण को बंद रखा जाता है। इमारत की संरचना का ऊष्मीय द्रव्यमान दिन के दौरान एक सिंक के रूप में कार्य करता है और दीवारों, छतों और छतों के माध्यम से रहने वालों, उपकरणों, सौर विकिरण और चालन से गर्मी लाभ को अवशोषित करता है। रात में, जब बाहर की हवा ठंडी होती है, तो लिफाफा खोला जाता है, जिससे ठंडी हवा इमारत से होकर गुजरती है, ताकि संग्रहित गर्मी को संवहन द्वारा नष्ट किया जा सके।[17] यह प्रक्रिया घर के अंदर की हवा और इमारत के तापीय द्रव्यमान के तापमान को कम करती है, जिससे भवन के कब्जे वाले दिन के दौरान संवहन, प्रवाहकीय और उज्ज्वल शीतलन की अनुमति मिलती है।[15]रात्रि निस्तब्धता एक बड़े दैनिक झूले के साथ जलवायु में सबसे प्रभावी है, अर्थात दैनिक अधिकतम और न्यूनतम बाहरी तापमान के बीच एक बड़ा अंतर।[18] इष्टतम प्रदर्शन के लिए, रात के समय बाहरी हवा का तापमान दिन के आराम क्षेत्र की सीमा से काफी नीचे गिरना चाहिए 22 °C (72 °F), और कम आर्द्रता नहीं होनी चाहिए#पूर्ण_आर्द्रता। गर्म, आर्द्र जलवायु में, दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव आमतौर पर छोटा होता है, और रात के समय की आर्द्रता अधिक रहती है। नाइट फ्लशिंग का प्रभाव सीमित होता है और उच्च आर्द्रता पैदा कर सकता है जो समस्याओं का कारण बनता है और यदि इसे दिन के दौरान सक्रिय प्रणालियों द्वारा हटा दिया जाता है तो उच्च ऊर्जा लागत हो सकती है। इस प्रकार, रात्रि निस्तब्धता की प्रभावशीलता पर्याप्त रूप से शुष्क जलवायु तक ही सीमित है।[19] रात्रि फ्लशिंग रणनीति के लिए इनडोर तापमान और ऊर्जा के उपयोग को कम करने के लिए प्रभावी होने के लिए, थर्मल द्रव्यमान को पर्याप्त रूप से आकार दिया जाना चाहिए और अंतरिक्ष के दैनिक ताप लाभ को अवशोषित करने के लिए पर्याप्त विस्तृत सतह क्षेत्र में वितरित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, रात में अंतरिक्ष से आंतरिक गर्मी लाभ को दूर करने के लिए कुल वायु परिवर्तन दर काफी अधिक होनी चाहिए।[17][20]

किसी भवन में रात में फ्लशिंग करने के तीन तरीके हैं:

  • रात में खिड़कियां खोलकर प्राकृतिक फ्लशिंग, हवा से चलने वाले या उछाल से चलने वाले एयरफ्लो को अंतरिक्ष को ठंडा करने और फिर दिन के दौरान खिड़कियां बंद करना।[21]
  • एक उच्च वायु प्रवाह दर पर रात में वेंटिलेशन नलिकाओं के माध्यम से यांत्रिक रूप से हवा को मजबूर करके यांत्रिक रात फ्लशिंग और दिन के दौरान अंतरिक्ष में हवा की आपूर्ति एक कोड-आवश्यक न्यूनतम वायु प्रवाह दर पर।[16]*
  • मिश्रित-मोड नाइट फ्लशिंग प्राकृतिक वेंटिलेशन और यांत्रिक वेंटिलेशन के संयोजन के माध्यम से, जिसे मिश्रित-मोड वेंटिलेशन के रूप में भी जाना जाता है, प्राकृतिक रात के समय एयरफ्लो की सहायता के लिए प्रशंसकों का उपयोग करके।

ये तीन रणनीतियाँ हवादार शीतलन रणनीतियों का हिस्सा हैं।

इमारतों के लिए कूलिंग रणनीति के रूप में नाइट फ्लशिंग का उपयोग करने के कई लाभ हैं, जिसमें बेहतर आराम और पीक एनर्जी लोड में बदलाव सम्मिलित है।[22] दिन के दौरान ऊर्जा सबसे महंगी होती है। नाइट फ्लशिंग को लागू करने से, दिन के दौरान मैकेनिकल वेंटिलेशन का उपयोग कम हो जाता है, जिससे ऊर्जा और पैसे की बचत होती है।

नाइट फ्लशिंग का उपयोग करने की भी कई सीमाएँ हैं, जैसे प्रयोज्यता, सुरक्षा, इनडोर वायु गुणवत्ता में कमी, आर्द्रता और खराब कमरे की ध्वनिकी है। प्राकृतिक रात्रि निस्तब्धता के लिए, हर दिन मैन्युअल रूप से खिड़कियां खोलने और बंद करने की प्रक्रिया थकाऊ हो सकती है, विशेष रूप से कीट स्क्रीन की उपस्थिति में। इस समस्या को मैनिटोबा हाइड्रो प्लेस जैसे स्वचालित खिड़कियों या वेंटिलेशन लाउवर से कम किया जा सकता है। प्राकृतिक रात्रि निस्तब्धता के लिए भी रात में खिड़कियाँ खोलने की आवश्यकता होती है, जब भवन खाली होने की संभावना सबसे अधिक होती है, जो सुरक्षा मुद्दों को उठा सकता है। अगर बाहर की हवा प्रदूषित है, तो रात में फ्लश करने से रहने वालों को इमारत के अंदर हानिकारक परिस्थितियों का सामना करना पड़ सकता है। शोर वाले शहर के स्थानों में, खिड़कियां खोलने से इमारत के अंदर खराब ध्वनिक स्थिति पैदा हो सकती है। नम जलवायु में, रात में फ्लश करने से नम हवा आ सकती है, आमतौर पर रात के सबसे ठंडे हिस्से के दौरान सापेक्षिक आर्द्रता 90% से अधिक होती है। यह नमी रात भर इमारत में जमा हो सकती है जिससे दिन के दौरान नमी में वृद्धि हो सकती है जिससे आराम की समस्या हो सकती है और यहाँ तक कि मोल्ड भी बढ़ सकता है।

रेडियेटिव कूलिंग

Main article: रेडिएटिव कूलिंग
इन्फ्रारेड खिड़की, आवृत्तियाँ जिसमें वातावरण असामान्य रूप से पारदर्शी होता है, दाईं ओर बड़ा नीला ब्लॉक है। एक वस्तु जो इन तरंग दैर्ध्य में प्रतिदीप्ति है, परिवेशी वायु तापमान से नीचे खुद को ठंडा कर सकती है।

सभी वस्तुएँ लगातार विकिरण ऊर्जा का उत्सर्जन और अवशोषण करती हैं। यदि शुद्ध प्रवाह बाहर की ओर है, जो कि रात के दौरान होता है, तो एक वस्तु विकिरण द्वारा ठंडी हो जाएगी। रात में, स्पष्ट आकाश से दीर्घ-तरंग विकिरण एक इमारत से उत्सर्जित दीर्घ-तरंग अवरक्त विकिरण से कम होता है, इस प्रकार आकाश में शुद्ध प्रवाह होता है। चूंकि छत रात के आकाश में दिखाई देने वाली सबसे बड़ी सतह प्रदान करती है, छत को रेडिएटर के रूप में कार्य करने के लिए डिजाइन करना एक प्रभावी रणनीति है। छत की सतह का उपयोग करने वाली विकिरण शीतलन रणनीतियों के प्रकारों में प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष सम्मिलित हैं,[11]और फ्लोरोसेंट।

  • डायरेक्ट रेडिएंट कूलिंग - डायरेक्ट रेडिएशन कूलिंग को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन की गई इमारत में, बिल्डिंग की छत दैनिक आंतरिक भार को अवशोषित करने के लिए हीट सिंक के रूप में कार्य करती है। छत सबसे अच्छे हीट सिंक के रूप में काम करती है क्योंकि यह रात के आकाश के संपर्क में आने वाली सबसे बड़ी सतह है। रात के आकाश के साथ रेडिएट हीट ट्रांसफर इमारत की छत से गर्मी को हटा देगा, इस प्रकार इमारत की संरचना को ठंडा कर देगा। छत के तालाब इस रणनीति का एक उदाहरण हैं। 1977 में हेरोल्ड हे द्वारा डिज़ाइन किए गए स्काई थर्मल सिस्टम के विकास के साथ छत तालाब का डिज़ाइन लोकप्रिय हो गया। छत के तालाब प्रणाली के लिए विभिन्न डिज़ाइन और कॉन्फ़िगरेशन हैं लेकिन अवधारणा सभी डिज़ाइनों के लिए समान है। छत पानी का उपयोग करती है, या तो पानी से भरे प्लास्टिक के थैले या खुले तालाब, गर्मी सिंक के रूप में, जंगम इन्सुलेशन पैनलों की एक प्रणाली हीटिंग या कूलिंग के मोड को नियंत्रित करती है। गर्मियों में दिन के समय, छत पर पानी को जंगम इन्सुलेशन द्वारा सौर विकिरण और परिवेशी वायु तापमान से सुरक्षित किया जाता है, जो इसे गर्मी सिंक के रूप में काम करने और छत के माध्यम से उत्पन्न गर्मी को अवशोषित करने की अनुमति देता है। रात में, पैनलों को छत के तालाब और रात के आकाश के बीच रात के विकिरण की अनुमति देने के लिए वापस ले लिया जाता है, इस प्रकार संग्रहीत गर्मी को हटा दिया जाता है। सर्दियों में, प्रक्रिया उलट जाती है ताकि छत के तालाब को दिन के दौरान सौर विकिरण को अवशोषित करने और रात के दौरान नीचे की जगह में छोड़ने की अनुमति मिल जाए।[7][23]
  • अप्रत्यक्ष दीप्तिमान शीतलन - एक गर्मी हस्तांतरण द्रव रात के आकाश के साथ विकिरण गर्मी हस्तांतरण के माध्यम से भवन संरचना से गर्मी को हटा देता है। इस रणनीति के लिए एक सामान्य डिजाइन में भवन की छत और रेडिएटर की सतह के बीच एक प्लेनम सम्मिलित है। हवा को प्लेनम के माध्यम से भवन में खींचा जाता है, रेडिएटर से ठंडा किया जाता है, और भवन संरचना के द्रव्यमान को ठंडा करता है। दिन के दौरान, भवन द्रव्यमान गर्मी सिंक के रूप में कार्य करता है।
  • फ्लोरोसेंट रेडिएंट कूलिंग - एक वस्तु को फ्लोरोसेंट बनाया जा सकता है: यह तब कुछ तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश को अवशोषित करेगा, लेकिन ऊर्जा को अन्य, चयनित तरंग दैर्ध्य पर फिर से विकीर्ण करेगा। इन्फ्रारेड विंडो में चुनिंदा रूप से ऊष्मा विकीर्ण करके, आवृत्तियों की एक श्रृंखला जिसमें वातावरण असामान्य रूप से पारदर्शी होता है, एक वस्तु प्रभावी रूप से बाहरी स्थान को हीट सिंक के रूप में उपयोग कर सकती है, और परिवेशी वायु तापमान से काफी नीचे तक ठंडी हो सकती है।[24][25][26]


बाष्पीकरणीय शीतलन

दिल्ली, भारत में लाल किले में एक सालसाबिल (फव्वारा) (वर्तमान में सूखा)। एक salasabil बाष्पीकरणीय शीतलन को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है; शीतलन, बदले में, वायु परिसंचरण को चलाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

यह डिज़ाइन आने वाली हवा को ठंडा करने के लिए पानी की बाष्पीकरणीय प्रक्रिया पर निर्भर करता है, साथ ही सापेक्षिक आर्द्रता को बढ़ाता है। आपूर्ति इनलेट पर एक संतृप्त फ़िल्टर रखा जाता है ताकि वाष्पीकरण की प्राकृतिक प्रक्रिया आपूर्ति हवा को ठंडा कर सके। पंखों को चलाने के लिए ऊर्जा के अलावा, पानी ही एकमात्र अन्य संसाधन है जो इनडोर स्थानों को कंडीशनिंग प्रदान करने के लिए आवश्यक है। बाष्पीकरणीय शीतलन की प्रभावशीलता काफी हद तक बाहरी हवा की आर्द्रता पर निर्भर करती है; ड्रायर की हवा अधिक ठंडक पैदा करती है। कुवैत में क्षेत्र के प्रदर्शन के परिणामों के एक अध्ययन से पता चला है कि बाष्पीकरणीय कूलर के लिए बिजली की आवश्यकता पारंपरिक पैकेज्ड यूनिट एयर-कंडीशनर के लिए बिजली की आवश्यकता से लगभग 75% कम है।[27] आंतरिक आराम के लिए, एक अध्ययन में पाया गया कि बाष्पीकरणीय शीतलन बाहरी तापमान की तुलना में हवा के तापमान में 9.6 डिग्री सेल्सियस तक कम हो जाता है।[28] एक अभिनव निष्क्रिय प्रणाली छत को ठंडा करने के लिए वाष्पित पानी का उपयोग करती है ताकि सौर ताप का एक बड़ा हिस्सा अंदर न आए।[29] प्राचीन मिस्र बाष्पीकरणीय शीतलन का उपयोग करता था;[13]उदाहरण के लिए, नरकट को खिड़कियों में लटका दिया जाता था और टपकते पानी से गीला कर दिया जाता था।[30] मिट्टी से वाष्पीकरण और पौधों से वाष्पोत्सर्जन भी शीतलन प्रदान करता है; पौधे से निकलने वाला पानी वाष्पित हो जाता है। गार्डन और पॉटेड प्लांट्स को कूलिंग ड्राइव करने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे डोमस का हॉर्टस, माचिया का त्सुबो-नीवा, इत्यादि।

पृथ्वी युग्मन

पृथ्वी युग्मन और बाष्पीकरणीय शीतलन दोनों के लिए एक कानाट और विंडकैचर का उपयोग पृथ्वी वाहिनी के रूप में किया जाता है। किसी पंखे की जरूरत नहीं है; विंडटॉवर की ली में सक्शन हवा को ऊपर और बाहर खींचता है।

भू-युग्मित ताप विनिमायक तापीय चालकता के माध्यम से एक इमारत को ठंडा करने के लिए ऊष्मा सिंक के रूप में कार्य करने के लिए मिट्टी के मध्यम और सुसंगत तापमान का उपयोग करता है। यह निष्क्रिय शीतलन रणनीति सबसे प्रभावी होती है जब पृथ्वी का तापमान परिवेशी वायु तापमान की तुलना में ठंडा होता है, जैसे कि गर्म जलवायु में।

  • डायरेक्ट कपलिंग या अर्थ शेल्टरिंग तब होता है जब कोई इमारत मिट्टी को दीवारों के लिए बफर के रूप में उपयोग करती है। पृथ्वी हीट सिंक के रूप में कार्य करती है और तापमान की चरम सीमाओं को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है। पृथ्वी आश्रय गर्मी के नुकसान को कम करके आवरण के निर्माण के प्रदर्शन में सुधार करता है और घुसपैठ को सीमित करके गर्मी के लाभ को भी कम करता है।[31]
  • अप्रत्यक्ष युग्मन का अर्थ है कि एक भवन अर्थ नलिकाओं के माध्यम से पृथ्वी से जुड़ा हुआ है। एक अर्थ डक्ट एक दबी हुई ट्यूब होती है जो इमारत में प्रवेश करने से पहले यात्रा करने के लिए हवा की आपूर्ति के लिए एवेन्यू के रूप में कार्य करती है। आपूर्ति हवा को ट्यूबों और आसपास की मिट्टी के बीच प्रवाहकीय गर्मी हस्तांतरण द्वारा ठंडा किया जाता है। इसलिए, जब तक मिट्टी का तापमान वांछित कमरे के हवा के तापमान से कम नहीं होता, तब तक पृथ्वी नलिकाएं शीतलन के स्रोत के रूप में अच्छा प्रदर्शन नहीं करेंगी।[31]भवन में प्रवेश करने से पहले पृथ्वी नलिकाओं को आमतौर पर आपूर्ति हवा को उचित तापमान में ठंडा करने के लिए लंबी ट्यूबों की आवश्यकता होती है। भवन में अर्थ डक्ट से हवा खींचने के लिए पंखे की आवश्यकता होती है। अर्थ डक्ट के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाले कुछ कारक हैं: डक्ट की लंबाई, मोड़ की संख्या, डक्ट की दीवार की मोटाई, डक्ट की गहराई, डक्ट का व्यास और वायु का वेग।

पारंपरिक इमारतों में

Further information: हरित भवन

ठंडा करने के लिए "स्मार्ट-रूफ कोटिंग्स" और "स्मार्ट विंडो" हैं जो ठंडे तापमान के दौरान गर्म हो जाते हैं। [32][33] सबसे सफेद सूत्रीकरण 98.1% सूर्य के प्रकाश को प्रतिबिंबित कर सकता है।[34]

यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Jump up to: 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Santamouris, M.; Asimakoupolos, D. (1996). इमारतों की निष्क्रिय शीतलन (1st ed.). London: James & James (Science Publishers) Ltd. ISBN 978-1-873936-47-4.
  2. ↑ Leo Samuel, D.G.; Shiva Nagendra, S.M.; Maiya, M.P. (August 2013). "भवन के मैकेनिकल एयर कंडीशनिंग के लिए निष्क्रिय विकल्प: एक समीक्षा". Building and Environment. 66: 54–64. doi:10.1016/j.buildenv.2013.04.016.
  3. ↑ Limb M.J., 1998: "Passive Cooling Technologies for office buildings. An Annotated Bibliography". Air Infiltration and Ventilation Centre (AIVC), 1998
  4. ↑ Niles, Philip; Kenneth, Haggard (1980). पैसिव सोलर हैंडबुक. California Energy Resources Conservation. ASIN B001UYRTMM.
  5. ↑ "कूलिंग: जलवायु परिवर्तन और स्थायी लक्ष्यों के लिए छिपा हुआ खतरा". phys.org (in English). Retrieved 2021-09-18.
  6. ↑ Ford, Brian (September 2001). "निष्क्रिय डाउनड्राउट बाष्पीकरणीय शीतलन: सिद्धांत और व्यवहार". Arq: Architectural Research Quarterly (in English). 5 (3): 271–280. doi:10.1017/S1359135501001312. ISSN 1474-0516.
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