मौसमी थर्मल ऊर्जा भंडारण

From Vigyanwiki

मौसमी थर्मल ऊर्जा भंडारण (एसटीईएस), जिसे अंतर-मौसमी थर्मल ऊर्जा भंडारण के रूप में भी जाना जाता है,[1] कई महीनों तक की अवधि के लिए गर्मी या सर्दी का भंडारण है। थर्मल ऊर्जा को जब भी उपलब्ध हो तो एकत्र कि जा सकती है और जब भी आवश्यकता हो, जैसे विपरीत मौसम में इसका उपयोग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, सोलर कलेक्टरों से गर्मी या एयर कंडीशनिंग उपकरणों से अपशिष्ट गर्मी को गर्म महीनों में संग्रहीत किया जा सकता है, सर्दियों के महीनों के दौरान जरूरत पड़ने पर, औद्योगिक प्रक्रिया से निकलने वाली अपशिष्ट ताप को इसी तरह संग्रहीत की जा सकती है और बाद में इसका उपयोग किया जा सकता है[2] या सर्दियों की हवा की प्राकृतिक ठंड को गर्मियों के एयर कंडीशनिंग के लिए संग्रहीत किया जा सकता है।[3][4]

एसटीईएस भंडार मंडल तापन प्रणाली, के साथ-साथ एकल इमारतों या भवन-समूह वाला क्षेत्र की सेवा कर सकते हैं। तापन के लिए उपयोग किए जाने वाले मौसमी भंडारणों में, डिजाइन शिखर वार्षिक तापमान सामान्य रूप में 27 to 80 °C (81 to 180 °F), की सीमा में होता हैं, और एक वर्ष के दौरान भंडारण में होने वाला तापमान अंतर कई टन हो सकता है। कुछ प्रणालियाँ चक्र के भाग या सभी चक्र के दौरान भंडारण को चार्ज और डिस्चार्ज करने में मदद करने के लिए ऊष्मा पंप का उपयोग करते हैं। शीतलन अनुप्रयोगों के लिए, प्रायः केवल संचलन पंपों का उपयोग किया जाता है।

स्थितियों तापन के लिए ड्रेक लैंडिंग सौर समुदाय का एक उदाहरण सम्मिलित है जहां आधार भंडारण ऊष्मा पंपों के बिना वार्षिक खपत का 97% गर्मी प्रदान की जाती है,[5] और बढ़ाने के साथ डेनिश तालाब का भंडारण।[6]

एसटीईएस प्रौद्योगिकियां

कई प्रकार की एसटीईएस तकनीकें है, जो एकल छोटी इमारतों से लेकर सामुदायिक जिला तापन नेटवर्क तक कई प्रकार के अनुप्रयोगों को कवर करती है। प्रायः, दक्षता बढ़ जाती है और आकार के साथ विशिष्ट निर्माण लागत घट जाती है।

भूमिगत थर्मल ऊर्जा भंडारण

See also: भूमिगत थर्मल ऊर्जा भंडारण

यूटीईएस (भूमिगत थर्मल ऊर्जा भंडारण), जिसमें भंडारण माध्यम पृथ्वी या रेत से लेकर ठोस आधारशिला, या भूगर्भीय तक भूवैज्ञानिक स्तर हो सकता है।
यूटीईएस प्रौद्योगिकियों में सम्मिलित हैं

  • एटीईएस (एक्विफर थर्मल ऊर्जा भंडारण) एटीईएस स्टोर जो दो या दो से अधिक कुओं से मिलकर एक गहरे जलभृत में बना है जो ऊपर और नीचे अभेद्य भूगर्भीय परतों के बीच समाहित है। युग्म का एक आधा हिस्सा पानी के निष्कर्षण के लिए और दूसरा आधा पुनर्निरीक्षण के लिए है, इसलिए जलभृत को बिना किसी शुद्ध निष्कर्षण के हाइड्रोलॉजिकल संतुलन में रखा जाता है। गर्मी (या ठंडा) भंडारण माध्यम पानी है और उसके द्वारा कब्जा कर लिया गया सब्सट्रेट है। जर्मनी के जर्मन संसद बिल्डिंग को 1999 के बाद से एटीईएस स्टोर्स के साथ, दो जलवाही स्तर में अलग-अलग गहराई पर दो जलभृतों में गर्म और ठंडा किया गया है।[7]
    नीदरलैंड में 1,000 से अधिक एटीईएस प्रणालियां हैं, जो अब मानक निर्माण का एकमात्र विकल्प हैं।[8][9]
    महत्वपूर्ण प्रणाली कई वर्षों से रिचर्ड स्टॉकटन कॉलेज (न्यू जर्सी) में काम कर रही है।[3] बीटीईएस की तुलना में एटीईएस की स्थापना लागत कम होती है क्योंकि प्रायः कम छिद्र ड्रिल किए जाते हैं, लेकिन एटीईएस में उच्च परिचालन लागत होती है। इसके अलावा, एटीईएस को जलभृतस्तर की उपस्थिति सहित संभव भूमिगत स्थितियों की आवश्यकता होती है।
  • बीटीईएस (बोरहोल थर्मल ऊर्जा भंडारण) जहाँ भी बोरहोल को ड्रिल किए जा सकते है, वहां बीटीईएस स्टोर का निर्माण किया जा सकता है, और एक से सैकड़ों ऊर्ध्वाधर बोरहोल, प्रायः 155 mm (6.102 in) व्यास के होते हैं। सभी आकारों के प्रणालियां बनाए गए हैं, जिनमें कई काफी बड़े भी सम्मिलित हैं।[10][11][12]
    स्तर रेत से क्रिस्टलीय हार्डरॉक तक कुछ भी हो सकता है, और अभियांत्रिकी कारकों के आधार पर गहराई 50 to 300 metres (164 to 984 ft) तक हो सकती है रिक्ति 3 to 8 metres (9.8 to 26.2 ft) तक है। थर्मल मॉडल का उपयोग जमीन में मौसमी तापमान भिन्नता की भविष्यवाणी करने के लिए किया जा सकता है, जिसमें स्थिर तापमान व्यवस्था की स्थापना सम्मिलित है जो एक या अधिक वार्षिक चक्रों में गर्मी के इनपुट और आउटपुट से मेल करके प्राप्त किया जाता है। मिट्टी के बड़े थर्मल बैंकों के तापमान को सक्रिय रूप से के लिए गर्मियों में अधिशेष ऊष्मा को स्टोर करने के लिए बोरहोल क्षेत्रों का उपयोग करके गर्म-तापमान मौसमी ताप भंडार बनाया जा सकता है ताकि सर्दियों में गर्मी को अधिक आसानी से (और अधिक सस्ते में) निकाला जा सके। अंतरमौसमी ऊष्मा स्थानांतरण[13] थर्मल बैंकों में गर्मी स्थानांतरित करने के लिए डामर सौर संग्राहकों में अंतर्निहित पाइपों में पानी के परिसंचारी का उपयोग करता है[14] बोरहोल क्षेत्रों में बनाया गया। फर्श के भीतर गर्मी के माध्यम से अंतरिक्ष तापन प्रदान करने के लिए थर्मल बैंक से गर्मी को निकालने के लिए सर्दियों में ग्राउंड सोर्स ऊष्मा पंप का उपयोग किया जाता है। प्रदर्शन का उच्च गुणांक प्राप्त किया जाता है क्योंकि ताप पंप जमीन से 10 °C (50 °F) के ठंडे तापमान के बजाय थर्मल स्टोर से 25 °C (77 °F) के गर्म-तापमान के साथ प्रारम्भ होता है ।[15] रिचर्ड स्टॉकटन कॉलेज में 1995 के बाद से लगभग 29 °C (84.2 °F) के चरम पर संचालित एक बीटीईएस में 3.5-एकड़ (1.4 हेक्टेयर) पार्किंग स्थल के नीचे 400 बोरहोल 130 metres (427 ft) गहरे होते हैं। छह महीने में 2% की ऊष्मा का नुकसान होता है।[16] बीटीईएस स्टोर के लिए ऊपरी तापमान सीमा है 85 °C (185 °F) डाउनहोल ऊष्मा एक्सचेंजर के लिए उपयोग किए जाने वाले पेक्स पाइप की विशेषताओं के कारण, लेकिन अधिकांश उस सीमा तक नहीं पहुंचते हैं। भूवैज्ञानिक स्थितियों के आधार पर बोरहोल या तो ग्राउट- या पानी से भरे हो सकते हैं, और प्रायः 100 वर्षों से अधिक जीवन प्रत्याशा होती है। ऑपरेशन प्रारम्भ होने के बाद बीटीईएस और उससे जुड़े विशिष्टता वाला क्षेत्र तापन प्रणाली दोनों को ऑपरेशन प्रारम्भ होने के बाद बढ़ाया जा सकता है, जैसा कि नेकर्सुलम, जर्मनी में है।[17]
    बीटीईएस स्टोर प्रायः भूमि का उपयोग को कम नहीं करते हैं, और इमारतों, कृषि क्षेत्रों और पार्किंग स्थल के तहत मौजूद हो सकते हैं। कई प्रकार के एसटीई में से एक का उदाहरण अच्छी तरह से मौसमी ताप भंडारण की क्षमता को दर्शाता है। अल्बर्टा, कनाडा में, ड्रेक लैंडिंग सौर समुदाय (2007 के बाद से परिचालन में) के घरों में, एक जिला गर्मी प्रणाली से अपने साल भर की गर्मी का 97% प्राप्त करते हैं, जो गैरेज की छतों पर सौर-थर्मल पैनलों से सौर गर्मी द्वारा आपूर्ति की जाती है। यह उपलब्धि - एक विश्व रिकॉर्ड - देशी चट्टान के एक बड़े द्रव्यमान में चौराहा गर्मी भंडारण द्वारा सक्षम है जो एक केंद्रीय पार्क के तहत है। थर्मल विनिमय 144 बोरहोल के क्लस्टर के माध्यम से होता है, जो पृथ्वी में 37 metres (121 ft) ड्रिल किया गया। प्रत्येक बोरहोल 155 mm (6.1 in) व्यास में और छोटे व्यास प्लास्टिक पाइप से बना एक साधारण ऊष्मा एक्सचेंजर होता है, जिसके माध्यम से पानी परिचालित होता है। कोई ऊष्मा पंप सम्मिलित नहीं हैं।[5][18]
  • सीटीईएस (कैवर्न या माइन थर्मल ऊर्जा भंडारण) एसटीईएस स्टोर बाढ़ वाली खानों, उद्देश्य से निर्मित कक्षों, या परित्यक्त भूमिगत तेल भंडारों (जैसे कि नॉर्वे में क्रिस्टलीय हार्डरॉक में खनन किए गए) में संभव हैं, यदि वे गर्मी (या ठंडे) स्रोत और बाजार के काफी करीब हैं।[19]
  • ऊर्जा पाइलिंग बड़ी इमारतों के निर्माण के दौरान, बीएचई ऊष्मा एक्सचेंजर्स जैसे कि बीटीईएस स्टोर्स के लिए उपयोग किए जाने वाले विनिमय गुणधर्म को पाइलिंग के लिए सुदृढीकरण सलाखों के पिंजरों के अंदर पेंचदार किया गया है, फिर कंक्रीट के साथ जगह में डाला जाता है। पाइलिंग और आसपास के स्तर तब भंडारण माध्यम बन जाते हैं।
  • जीआईआईटीएस (जियो इंटरसीजनल इंसुलेटेड थर्मल प्रणाली) प्राथमिक स्लैब फर्श के साथ किसी भी इमारत के निर्माण के दौरान, गर्म किए जाने वाले इमारतों के पदचिह्न के लगभग एक क्षेत्र, और> 1 मीटर गहराई में, सभी 6 पक्षों पर प्रायः एचडीपीई बंद सेल इन्सुलेशन के साथ अप्रभावित है। पाइपों का उपयोग सौर ऊर्जा को अप्रभावित क्षेत्र में स्थानांतरित करने के साथ-साथ अनुरोध पर आवश्यकता के अनुसार गर्मी निकालने के लिए किया जाता है। यदि महत्वपूर्ण आंतरिक भूजल प्रवाह है, तो इसे रोकने के लिए उपचारात्मक क्रियाओं की आवश्यकता होती है।

भूतल और जमीन के ऊपर की तकनीकें

  • गड्ढे का भंडारण कई डेनिश जिला तापन प्रणाली में एसटीईएस के लिए भंडारण माध्यम का उपयोग किया जाता है। पंक्तिबद्ध, उथले खोदे गए गड्ढे जो बजरी और पानी से भरे होते हैं क्योंकि किया जाता है। भंडारण गड्ढों को इन्सुलेशन और फिर मिट्टी से ढक दिया जाता है, और इसका उपयोग कृषि या अन्य उद्देश्यों के लिए किया जाता है। मार्स्टल, डेनमार्क में प्रणाली में सौर-थर्मल पैनलों के एक क्षेत्र से गर्मी के साथ आपूर्ति की गई गड्ढे भंडारण सम्मिलित है। यह प्रारम्भ में गाँव के लिए वर्ष भर की ऊष्मा का 20% प्रदान कर रहा है और इसे दोगुना प्रदान करने के लिए विस्तारित किया जा रहा है।[20] दुनिया का सबसे बड़ा पिट स्टोर (200,000 m3 (7,000,000 cu ft)) 2015 में वोजेन्स, डेनमार्क में परियोजना कमीशनिंग कर चालू किया गया था, और सौर गर्मी को दुनिया की सबसे बड़ी सौर-सक्षम जिला तापन सिस्टम के लिए वार्षिक ऊर्जा का 50% प्रदान करने की अनुमति देता है।[6][21][22][23][24] इन डेनिश प्रणालियों में, 0,4 और 0,6 €/kWh के बीच प्रति क्षमता इकाई पूंजीगत व्यय प्राप्त किया जा सकता है। जो भूजल पृथ्वी के अन्दर अत्यधिक गहराई तक रिसकर प्रविष्ट हो चुका है और मनुष्य द्वारा वर्तमान तकनीक का सहारा लेकर नहीं निकला जा सकता या आर्थिक रूप से उसमें उपयोगिता से ज्यादा खर्च आयेगा, वह जल संसाधन का भाग नहीं है। संसाधन केवल वहीं हैं जिनके दोहन की संभावना प्रबल और आर्थिक रूप से लाभकार हो।[25]
  • पानी के साथ बड़े पैमाने पर थर्मल भंडारण बड़े पैमाने पर एसटीईएस पानी के भंडारण टैंकों को जमीन के ऊपर, बनाया जा सकता है, अप्रभावित और फिर मिट्टी से ढंका जा सकता है।[26]
  • क्षैतिज ऊष्मा विनिमय गुणधर्म छोटे प्रतिष्ठानों के लिए, नालीदार प्लास्टिक पाइप के ऊष्मा विनिमय गुणधर्म एसटीई बनाने के लिए खाई में उथले-दफन किया जा सकता है।[27]
  • मिट्टी से बनी इमारतों दुकानों में आसपास की मिट्टी में निष्क्रिय रूप से ऊष्मा संग्रहित करता है।
  • नमक हाइड्रेट तकनीक यह तकनीक पानी आधारित ताप भंडारण की तुलना में काफी अधिक भंडारण घनत्व प्राप्त करती है। थर्मल ऊर्जा भंडारण सॉल्ट हाइड्रेट तकनीक देखें।

सम्मेलन और संगठन

ऊर्जा भंडारण (ईसीईएस) कार्यक्रम के माध्यम से अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के ऊर्जा संरक्षण[28][29] ने 1981 से त्रैवार्षिक वैश्विक ऊर्जा सम्मेलनों का आयोजन किए है। सम्मेलनों मूल रूप से एसटीईएस पर विशेष रूप से ध्यान केंद्रित किया है, लेकिन अब जब वे तकनीक तैयार हो गई हैं कि चरण-परिवर्तन सामग्री (पीसीएम) और विद्युत ऊर्जा भंडारण जैसे अन्य विषय को भी कवर किया जा रहा है। 1985 के बाद से प्रत्येक सम्मेलन में अपने नाम के अंत में "स्टॉक" (भंडारण के लिए) होता है उदा इकोस्टॉक, थर्मास्टॉक।[30] वे दुनिया भर के विभिन्न स्थानों पर आयोजित किए जाते हैं। हाल ही में इनोस्टॉक 2012 (थर्मल ऊर्जा भंडारण पर 12वां अंतर्राष्ट्रीय सम्मेलन), लेलिडा, स्पेन में थे[31] और बीजिंग में ग्रीनस्टॉक 2015।[32] एनरस्टॉक 2018 अप्रैल 2018 में अदाना, तुर्की में आयोजित किया गया था।[33]

आईईए-ईसीईएस कार्यक्रम थर्मल ऊर्जा प्रणालियों के लिए पहले के इंटरनेशनल काउंसिल के काम को जारी रखता है, जिसमें 1978 से 1990 तक एक त्रैमासिक समाचार पत्र था और प्रारम्भ में अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा प्रायोजित किया गया था। समाचार पत्र को प्रारम्भ में एटीईएस न्यूज़लेटर कहा जाता था, और बीटीईएस के एक व्यवहार्य तकनीक बनने के बाद इसे एसटीईएस न्यूज़लेटर में बदल दिया गया था।[34][35]

छोटे, निष्क्रिय रूप से गर्म इमारतों के लिए एसटीईएस का उपयोग

छोटे निष्क्रिय रूप से गर्म इमारतें प्रायः कम तापमान वाले मौसमी ताप भंडार के रूप में इमारतों से सटे मिट्टी का उपयोग करती हैं जो वार्षिक चक्र में औसत वार्षिक वायु तापमान के समान अधिकतम तापमान तक पहुंचती है, ठंड के महीनों में ताप के लिए तापमान नीचे खींचा जाता है। इस तरह की प्रणालियां इमारतों निर्माण की एक विशेषता हैं, क्योंकि 'पारंपरिक' इमारतों से कुछ सरल लेकिन महत्वपूर्ण अंतर आवश्यक हैं। मिट्टी में, लगभग 20 feet (6 m) की गहराई पर तापमान स्वाभाविक रूप से एक वर्ष के दौर की सीमा के भीतर स्थिर होता है,[36] यदि ड्राडाउन ताप की सौर बहाली के लिए प्राकृतिक क्षमता से अधिक नहीं है। इस तरह के भंडारण प्रणालियाँ एक वर्ष के दौरान भंडारण तापमान की एक संकीर्ण सीमा के भीतर काम करती हैं, जैसा कि ऊपर वर्णित अन्य एसटीईएस प्रणालियों के विपरीत है, जिसके लिए बड़े वार्षिक तापमान अंतर का अनुमान है।

1970 और 1980 के दशक के दौरान अमेरिका में दो मूलभूत निष्क्रिय सौर निर्माण तकनीकों कों विकसित की गईं। वे अंतरिक्ष तापन के लिए एक मौसमी भंडारण विधि के रूप में थर्मल रूप से पृथक, नमी-संरक्षित मिट्टी से सीधे गर्मी चालन का उपयोग करते हैं, गर्मी वापसी तंत्र के रूप में प्रत्यक्ष चालन के साथ। एक विधि में, "निष्क्रिय वार्षिक ताप भंडारण" (पीएएचएस),[37] इमारतों की खिड़कियां और अन्य बाहरी सतहें सौर ताप को ग्रहण करती हैं, जो कि फर्श, दीवारों और कभी -कभी छत के माध्यम से चालन द्वारा स्थानांतरित की जाती है, जो कि थर्मल रूप से बफर मिट्टी में होती है। जब आंतरिक रिक्त स्थान भंडारण माध्यम माध्यम की तुलना में ठंडे होते हैं, तो ताप वापस रहने की जगह पर आयोजित की जाती है।[38][39]

दूसरी विधि, "वार्षिक भू -थर्मल सौर" (एजीएस) गर्मी को पकड़ने के लिए एक अलग सौर संग्राहक का उपयोग करता है। एकत्रित ताप को एक भंडारण उपकरण (मिट्टी, बजरी बिस्तर या पानी की टंकी) तक पहुंचाया जाता है या तो ताप हस्तांतरण माध्यम (जैसे हवा या पानी) के संवहन द्वारा निष्क्रिय रूप से या सक्रिय रूप से इसे पंप करके दिया जाता है। यह विधि प्रायः छह महीने के ताप के लिए डिज़ाइन की गई क्षमता के साथ लागू की जाती है।

दुनिया भर से सौर थर्मल भंडारण के उपयोग के कई उदाहरणों में सम्मिलित हैं पूर्वी एंग्लिया, इंग्लैंड में सफ़ोक वन कॉलेज, जो सौर ऊर्जा को एकत्र करने के लिए बस मोड़ क्षेत्र में दफन पाइप के थर्मल कलेक्टर का उपयोग करता है जो तब 18 में संग्रहीत किया जाता है। बोरहोल प्रत्येक 100 metres (330 ft) सर्दियों के तापन में उपयोग के लिए गहरी। कनाडा में ड्रेक लैंडिंग सौर समुदाय 52 घरों की गेराज छतों पर सौर थर्मल संग्राहकों का उपयोग करता है, जिसे बाद में 35 metres (115 ft) गहरे बोरहोलसरणी में संग्रहीत किया जाता है। जमीन 70°C से अधिक तापमान तक पहुंच सकती है, जिसका उपयोग तब घरों को निष्क्रिय रूप से गर्म करने के लिए किया जाता है। यह योजना 2007 से सफलतापूर्वक चल रही है। ब्रेडस्ट्रुप, डेनमार्क में, लगभग 8,000 square metres (86,000 sq ft) सौर थर्मल संग्राहकों का उपयोग कुछ 4,000,000 kWh/वर्ष को एकत्र करने के लिए किया जाता है, इसी तरह 50 metres (160 ft) गहरी बोरहोल में संग्रहीत किया जाता है।

प्रवाही अभियांत्रिकी

वास्तुकार मत्यस गुताई[40]ने हंगरी में घर बनाने के लिए यूरोपीय संघ अनुदान प्राप्त किया,[41] जो व्यापक पानी से भरे दीवार पैनलों का उपयोग गर्मी संग्राहकों और जलाशयों के रूप में भूमिगत ताप भंडारण पानी के टैंक वाले जलाशयों के रूप में करता है। डिजाइन माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रण का उपयोग करता है।

आंतरिक एसटीईएस पानी के टैंक के साथ छोटी इमारतें

कई घरों और छोटे कक्ष इमारतों ने छत पर लगे सौर-थर्मल संग्राहकों के साथ ताप भंडारण के लिए एक बड़े आंतरिक पानी की टैंक के संयोजन का प्रदर्शन किया है। भंडारण तापमान 90 °C (194 °F) घरेलू गर्म पानी और अंतरिक्ष तापन दोनों की आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त हैं। इस तरह का पहला घर 1939 में एमआईटी सोलर हाउस 1 था। 118 m3 (4,167 cubic feet) इमारतों की तुलना में अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है। 2011 के बाद से, उस डिजाइन को अब नई इमारतों में दोहराया जा रहा है।[42] बर्लिन में, "शून्य तापन एनर्जी हाउस", 1997 में आईईए टास्क 13 कम ऊर्जा आवास प्रदर्शन परियोजना के हिस्से के रूप में बनाया गया था। यह भू-गृह में 20 m3 (706 cubic feet) टैंक के अंदर 90 °C (194 °F) तक के तापमान पर पानी को संग्रहीत करता है।[43]

एक समान उदाहरण आयरलैंड में 2009 में प्रोटोटाइप के रूप में बनाया गया था। सौर मौसमी स्टोर[44] में 23 m3 (812 cu ft) टैंक, पानी से भरा,[45] जो जमीन में स्थापित किया गया था, वर्ष के दौरान खाली सौर ट्यूबों से गर्मी को संग्रहीत करने के लिए, चारों ओर भारी रूप से अप्रभावित किया गया था। प्रणाली को गैल्वे, आयरलैंड में दुनिया के पहले मानकीकृत पूर्व-निर्मित निष्क्रिय घर को गर्म करने के लिए प्रयोग के रूप में स्थापित किया गया था[46] इसका उद्देश्य यह पता लगाना था कि क्या यह गर्मी सर्दियों के महीनों के दौरान पहले से ही अत्यधिक कुशल घर में किसी भी बिजली की आवश्यकता को समाप्त करने के लिए पर्याप्त होगी।

ग्लेज़िंग में सुधार के आधार पर शून्य तापन बिल्डिंग अब मौसमी ऊर्जा भंडारण के बिना संभव है।

ग्रीनहाउस में एसटीईएस का उपयोग

ग्रीनहाउस के तापन के लिए एसटीईएस का उपयोग बड़े पैमाने पर भी किया जाता है।[47][48][49] एटीईएस इस एप्लिकेशन के लिए प्रायः उपयोग में भंडारण का एक प्रकार है। गर्मियों में, ग्रीनहाउस को भूजल के साथ ठंडा किया जाता है, जिसे जलभृत में "ठंडे कुएं" से पंप किया जाता है। पानी को इस प्रक्रिया में गरम किया जाता है, और जलभृत में "गर्म कुएं" में वापस कर दिया जाता है। जब ग्रीनहाउस को गर्मी की आवश्यकता होती है, जैसे कि बढ़ते मौसम का विस्तार करने के लिए, गर्म कुएं से पानी वापस ले लिया जाता है, तो इसके ताप कार्य की सेवा करते समय ठंडा हो जाता है, और ठंडे कुएं में वापस आ जाता है। यह मुक्त शीतलन की एक बहुत ही कुशल प्रणाली है, जो केवल संचलन पंपों और कोई ताप पंपों का उपयोग करता है।

वार्षिक भू-सौर

वार्षिक भू-सौर (एजीएस) ठंड, धुंधले उत्तर समशीतोष्ण क्षेत्रों में भी निष्क्रिय सौर ताप को सक्षम बनाता है। यह इमारत को गर्म करने और इमारत को ठंडा करने के लिए थर्मल द्रव्यमान के रूप में एक इमारत के नीचे या उसके आसपास की जमीन का उपयोग करता है। 6 महीने के एक डिज़ाइन किए गए प्रवाहकीय थर्मल अंतराल के बाद इमारत के रहने वाले स्थानों से गर्मी वापस आ जाती है, या इमारत के बसे हुए स्थानों से हटा दिया जाता है। गर्म जलवायु में, कलेक्टर को सर्दियों में ठंडी रात के आकाश में उजागर करना गर्मियों में इमारत को ठंडा किया जा सकता है।

छह महीने का थर्मल अंतराल लगभग तीन मीटर (दस फीट) गंदगी द्वारा प्रदान किया जाता है। इमारत के चारों ओर इन्सुलेशन की छह-मीटर चौड़ी (20 फीट) दफन स्कर्ट बारिश और बर्फ को गंदगी से बाहर निकालती है, जो प्रायः इमारत के नीचे होती है। गंदगी फर्श या दीवारों के माध्यम से उज्ज्वल ताप और ठंडा करती है। थर्मल असाइफन गर्मी को गंदगी और सौर कलेक्टर के बीच गर्मी को स्थानांतरित करता है। सौर कलेक्टर छत में एक धातू की चादर के डिब्बे हो सकता है, या किसी इमारत या पहाड़ी के किनारे एक विस्तृत फ्लैट बॉक्स हो सकता है। टेढी नली प्लास्टिक पाइप से बनाया जा सकता है और हवा ले जा सकता है। हवा का उपयोग पानी के लीक और पानी के कारण जंग को रोकता है। प्लास्टिक पाइप नम पृथ्वी में संक्षारित नहीं होता है, क्योंकि धातु नलिकाएं कर सकती हैं।

एजीएस तापन प्रणाली में प्रायः सम्मिलित हैं:

  • बहुत अच्छी तरह से अछूता, ऊर्जा कुशल, पर्यावरण के अनुकूल रहने की जगह,
  • गर्मी के महीनों में धूप-गर्म उप-छत या अटारी स्थान, सनस्पेस या ग्रीनहाउस, ग्राउंड-आधारित, फ्लैट-प्लेट, थर्मोसाइफन कलेक्टर, या अन्य सौर-ताप संग्रह उपकरण से गर्मी को समझ लिया गया,
  • गर्मी संग्रह स्रोत (भंडारण के लिए) के तहत पृथ्वी द्रव्यमान में संग्रह स्रोत से (प्रायः) ऊष्मा की गर्मी, यह द्रव्यमान उप-सतह परिधि "केप" या "छतरी" से घिरा हुआ है जो आसान गर्मी-नुकसान से दोनों ऊष्मा रोधन प्रदान करता है जो बाहर की हवा और उस गर्मी-भंडारण द्रव्यमान के माध्यम से नमी के प्रवास के खिलाफ एक बाधा,
  • उच्च-घनत्व वाला फर्श जिसका थर्मल गुण को रहने के स्थान पर वापस गर्मी लाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन उचित उप-मंजिल इंसुलेशन-विनियमित समय-अंतराल के बाद ही,
  • नियंत्रण-योजना या प्रणाली जो (प्रायः पीवी-संचालित) पंखे और डैम्पर्स को सक्रिय करता है, जब गर्म-मौसम की हवा को संग्रह क्षेत्र (एस) में भंडारण द्रव्यमान की तुलना में गर्म होने की संभावना होती है, या गर्मी को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है निष्क्रिय संवहन द्वारा भंडारण-क्षेत्र में (प्रायः एक सौर चिमनी और थर्मल रूप से सक्रिय डैम्पर्स का उपयोग करते हुए)।

प्रायः भंडारण पृथ्वी के द्रव्यमान के लिए स्थानीय गहराई से मिट्टी के तापमान (जो क्षेत्र और साइट-अभिविन्यास द्वारा व्यापक रूप से भिन्न होता है) से पूरी तरह पहले से गरम करने के लिए कई वर्षों की आवश्यकता होती है, जिस पर यह 100% तापन प्रदान कर सकता है सर्दियों के माध्यम से रहने की जगह की आवश्यकताएं। यह तकनीक लगातार विकसित होती रहती है, जिसमें विभिन्न प्रकार की विविधताएं (सक्रिय-वापसी उपकरणों सहित) का पता लगाया जा रहा है। सूचीबद्ध जहां इस नवाचार पर प्रायः चर्चा की जाती है, वह याहू में "कार्बनिक वास्तु-कला" है।

यह प्रणाली लगभग विशेष रूप से उत्तरी यूरोप में तैनात है। उत्तरी अमेरिका में ड्रेक लैंडिंग में प्रणाली बनाई गई है। कोलिंसविल, आईएल में और हालिया प्रणाली डू-इट-योरसेल्फ एनर्जी-न्यूट्रल होम है, जो कंडीशनिंग के लिए पूरी तरह से वार्षिक सोलर पर निर्भर करेगा।

यह भी देखें


संदर्भ

  1. ↑ Wong, Bill; Snijders, Aart; McClung, Larry (2006). "Recent Inter-seasonal Underground Thermal Energy Storage Applications in Canada". EIC Climate Change Technology, 2006 IEEE: 1–7. doi:10.1109/EICCCC.2006.277232. ISBN 1-4244-0218-2. S2CID 8533614.
  2. ↑ Andersson, O.; Hägg, M. (2008), "Deliverable 10 - Sweden - Preliminary design of a seasonal heat storage for ITT Flygt, Emmaboda, Sweden" (PDF), Deliverable 10 - Sweden - Preliminary design of a seasonal heat storage for ITT Flygt, Emmaboda, Sweden, IGEIA – Integration of geothermal energy into industrial applications, pp. 38–56 and 72–76, archived from the original (PDF) on 11 April 2020, retrieved 21 April 2013
  3. ↑ 3.0 3.1 Paksoy, H.; Snijders, A.; Stiles, L. (2009), "Aquifer Thermal Energy Cold Storage System at Richard Stockton College" (PDF), Aquifer Thermal Energy Cold Storage System at Richard Stockton College, EFFSTOCK 2009 (11th International) - Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability, Stockholm, archived from the original (PDF) on 12 January 2014, retrieved 22 April 2013{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  4. ↑ Gehlin, S.; Nordell, B. (1998), "Thermal Response test-In situ measurements of Thermal Properties in hard rock" (PDF), Thermal Response test-In situ measurements of Thermal Properties in hard rock, Avdelningen för vattenteknik. Luleå, Luleå Tekniska Universitet
  5. ↑ 5.0 5.1 Wong, Bill (June 28, 2011), "Drake Landing Solar Community" (PDF), Drake Landing Solar Community, IDEA/CDEA District Energy/CHP 2011 Conference, Toronto, pp. 1–30, archived from the original (PDF) on 10 September 2016, retrieved 21 April 2013
  6. ↑ 6.0 6.1 Wittrup, Sanne (14 June 2015). "Verdens største damvarmelager indviet i Vojens". Ingeniøren. Archived from the original on 19 October 2015.
  7. ↑ Seibt, P.; Kabus, F. (2003), "Aquifer Thermal Energy Storage in Germany" (PDF), Aquifer Thermal Energy Storage in Germany, American Astronomical...
  8. ↑ Snijders, A. (30 July 2008), "ATES Technology Development and Major Applications in Europe" (PDF), ATES Technology Development and Major Applications in Europe, Conservation for the Living Community (Toronto and Region Conservation Authority), Toronto, Canada{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  9. ↑ Godschalk, M.S.; Bakema, G. (2009), "20,000 ATES systems in the Netherlands in 2020 – Major step towards a sustainable energy supply" (PDF), 20,000 ATES systems in the Netherlands in 2020 – Major step towards a sustainable energy supply, EFFSTOCK 2009 (11th International) – Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability, Stockholm{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  10. ↑ Midttømme, K.; Ramstad, R. (2006), "Status of UTES in Norway" (PDF), Status of UTES in Norway, EcoStock 2006 (10th International) – Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability, Pomona, New Jersey{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  11. ↑ Stene, J. (19 May 2008), "Large-Scale Ground-Source Heat Pump Systems in Norway" (PDF), Large-Scale Ground-Source Heat Pump Systems in Norway, IEA Heat Pump Annex 29 Workshop, Zurich{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  12. ↑ Hellström, G. (19 May 2008), "Large-Scale Applications of Ground-Source Heat Pumps in Sweden" (PDF), Large-Scale Applications of Ground-Source Heat Pumps in Sweden, IEA Heat Pump Annex 29 Workshop, Zurich{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  13. ↑ "Interseasonal Heat Transfer". Icax.co.uk. Retrieved 2017-12-22.
  14. ↑ "Thermal Banks". Icax.co.uk. Retrieved 2017-12-22.
  15. ↑ "Report on Interseasonal Heat Transfer by the Highways Agency". Icax.co.uk. Retrieved 2017-12-22.
  16. ↑ Chrisopherson, Elizabeth G. (Exec. Producer) (19 April 2009). Green Builders (segment interviewing Lynn Stiles) (Television production). PBS.
  17. ↑ Nussbicker-Lux, J. (2011), "Solar Thermal Combined with District Heating and Seasonal Heat Storage" (PDF), Solar Thermal Combined with District Heating and Seasonal Heat Storage, OTTI Symposium Thermische Solarenergie, Bad Staffelstein{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  18. ↑ "Canadian Solar Community Sets New World Record for Energy Efficiency and Innovation" (Press release). Natural Resources Canada. 5 October 2012. Retrieved 21 April 2013. "Drake Landing Solar Community (webpage)". Retrieved 21 April 2013.
  19. ↑ Michel, F.A. (2009), "Utilization of abandoned mine workings for thermal energy storage in Canada" (PDF), Utilization of abandoned mine workings for thermal energy storage in Canada, Effstock Conference (11th International) – Thermal Energy Storage for Efficiency and Sustainability, Stockholm{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  20. ↑ Holms, L. (29 September 2011), "Long Term Experience with Solar District Heating", Long Term Experience with Solar District Heating, International SDH Workshop, Ferrara, IT, archived from the original on 8 March 2020, retrieved 22 April 2013{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  21. ↑ State of Green (undated). World largest thermal pit storage in Vojens. "The huge storage will be operated as an interseasonal heat storage allowing the solar heating plant to deliver more than 50% of the annual heat production to the network. The rest of the heat will be produced by 3 gas engines, a 10 MW electric boiler, an absorption heat pump and gas boilers."
  22. ↑ SDH (Solar District Heating) Newsletter (2014). The world's largest solar heating plant to be established in Vojens, Denmark. 7 June 2014.
  23. ↑ Wittrup, Sanne (23 October 2015). "Dansk solteknologi mod nye verdensrekorder". Ingeniøren.
  24. ↑ Wittrup, Sanne (26 September 2014). "Her er verdens største varmelager og solfanger". Ingeniøren.
  25. ↑ Epp, Baerbel (17 May 2019). "Seasonal pit heat storage: Cost benchmark of 30 EUR/m³".
  26. ↑ Mangold, D. (6 February 2010), "Prospects of Solar Thermal and Heat Storage in DHC" (PDF), Prospects of Solar Thermal and Heat Storage in DHC, Euroheat and Power + COGEN Europe, Brussels{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  27. ↑ Hellström, G. (18 May 2006), "Market and Technology in Sweden", Market and Technology in Sweden (PDF), 1st Groundhit workshop, p. 23[permanent dead link]
  28. ↑ IEA ECES Programme (2009). "Homepage".
  29. ↑ Paksoy, S. (2013), International Energy Agency Energy Conservation through Energy Storage Programme since 1978 (PDF), IEA ECES, archived from the original (PDF) on 2015-06-10
  30. ↑ Nordell, Bo; Gehlin, S. (2009), 30 years of thermal energy storage – a review of the IEA ECES stock conferences (PDF), IEA ECES, archived from the original (PDF) on 2013-09-01
  31. ↑ IEA ECES Programme (2012). "Innostock 2012 webpage".
  32. ↑ IEA ECES Programme (2013), 2015 --13th ECES Conference Introduction, archived from the original on 2015-06-10
  33. ↑ IEA ECES Programme (2017), Upcoming Events
  34. ↑ "ATES Newsletter and STES Newsletter archive". 2012.[permanent dead link]
  35. ↑ "Index for ATES Newsletter and STES Newsletter" (PDF). 2012.[permanent dead link]
  36. ↑ ICAX (webpage, undated). Mean Annual Air Temperature Determines Temperature in the Ground.
  37. ↑ EarthShelters (webpage, undated). Improving the Earth Shelter. Chapter 1 in: Passive Annual Heat Storage – Improving the Design of Earth Shelters Archived 3 December 2010 at the Wayback Machine
  38. ↑ Geery, D. 1982. Solar Greenhouses: Underground
  39. ↑ Hait, J. 1983. Passive Annual Heat Storage — Improving the Design of Earth Shelters.
  40. ↑ "Liquid Engineering - Towards New Sustainable Model for Architecture and City | Matyas Gutai". Academia.edu. 1970-01-01. Retrieved 2017-12-22.
  41. ↑ Parke, Phoebe (2016-07-21). "Meet the man who builds houses with water - CNN". Edition.cnn.com. Retrieved 2017-12-22.
  42. ↑ Sun & Wind Energy (2011). The solar house concept is spreading Archived 2013-11-10 at the Wayback Machine.
  43. ↑ Hestnes, A.; Hastings, R. (eds) (2003). Solar Energy Houses: Strategies, Technologies, Examples. pp. 109-114. ISBN 1-902916-43-3.
  44. ↑ "Scandinavian Homes - Research - Solar seasonal storage project with University of Ulster". www.scanhome.ie.
  45. ↑ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2011-06-26. Retrieved 2010-12-17.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  46. ↑ "Construct Ireland Articles - Passive Resistance". Archived from the original on October 3, 2006.
  47. ↑ Paksoy H., Turgut B., Beyhan B., Dasgan H.Y., Evliya H., Abak K., Bozdag S. (2010). Greener Greenhouses Archived 2011-11-25 at the Wayback Machine. World Energy Congress. Montreal 2010.
  48. ↑ Turgut B., Dasgan H.Y., Abak K., Paksoy H., Evliya H., Bozdag S. (2008). Aquifer thermal energy storage application in greenhouse climatization. International Symposium on Strategies Towards Sustainability of Protected Cultivation in Mild Winter Climate. Also: EcoStock 2006. pp. 143-148.
  49. ↑ See slide 15 of Snijders (2008), above.


बाहरी कड़ियाँ

Retrieved from ‘https://www.vigyanwiki.in/index.php?title=मौसमी_थर्मल_ऊर्जा_भंडारण&oldid=270306’