जियोथर्मल हीट पंप्स: ए बिगिनर्स गाइड

जियोथर्मल हीट पंप हीटिंग और कूलिंग के लिए सबसे अधिक ऊर्जा-कुशल और पर्यावरण के अनुकूल तरीका है जो मौजूद है - इसलिए यह कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में हर साल 50,000 नए भू-तापीय ताप पंप स्थापित होते हैं, विभाग के अनुसार ऊर्जा। जबकि भूतापीय ऊष्मा पम्प (ग्राउंड-सोर्स हीट पंप के रूप में भी जाना जाता है) नाटकीय रूप से हीटिंग और कूलिंग लागत को कम कर सकता है, वे हैं स्थापित करने के लिए महंगा - $ 10,000 से $ 30,000 तक - जो शायद मुख्य कारण है कि अधिक नहीं हैं उन्हें। भूतापीय ताप पंपों की लागत इतनी अधिक होती है क्योंकि उन्हें जमीन के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करने के लिए एक दफन पाइपिंग सिस्टम की आवश्यकता होती है, जो कि एक पर है सतह से कुछ फीट नीचे 57 डिग्री फ़ारेनहाइट का निरंतर तापमान चाहे आप कहीं भी हों और हवा का तापमान क्या हो ऐसा भी होता है।

पानी के बड़े भंडार के पास रहने वाले गृहस्वामियों को एक फायदा होता है क्योंकि एक तालाब या झील गर्मी के स्रोत के रूप में काम कर सकती है सर्दियों में और गर्मियों में हीट सिंक, और जल-स्रोत ताप पंप, ग्राउंड-सोर्स की तुलना में स्थापित करने के लिए सस्ते होते हैं वाले। चाहे आप भू-स्रोत या जल-स्रोत प्रणाली स्थापित करें, आप भू-तापीय ऊर्जा का उपयोग कर रहे हैं - जो है नवीकरणीय ऊर्जा - और एक रेफ्रिजरेंट के लिए बिजली प्रदान करने के लिए केवल पर्याप्त जीवाश्म ईंधन की खपत कंप्रेसर, ए,

जियोथर्मल हीट पंप कैसे काम करते हैं

सामान्य तौर पर, ए गर्मी पंप रेफ्रिजरेटर या एयर कंडीशनर की तरह काम करता है। एक रेफ्रिजरेंट दो अलग-अलग कॉइल में गठित ट्यूबिंग सिस्टम के माध्यम से घूमता है। एक सेट में - कंडेनसर कॉइल - रेफ्रिजरेंट पर दबाव डाला जाता है और एक तरल में संघनित होता है। दूसरे सेट में - बाष्पीकरणकर्ता कॉइल - इसे वाष्पीकृत करने की अनुमति है। संघनन एक ऐसी प्रक्रिया है जो गर्मी को छोड़ती है, जबकि वाष्पीकरण वह है जो गर्मी को अवशोषित करता है। एक हीट पंप कॉइल के दो सेटों के बीच एयरफ्लो को आवश्यकतानुसार स्विच करके और कॉइल के दूसरे सेट से हवा को समाप्त करके इसका लाभ उठाता है। इस तरह, एक ऊष्मा पम्प पर्यावरण के साथ ऊष्मा ऊर्जा का आदान-प्रदान करता है।

एयर-सोर्स हीट पंप, जो सबसे आम प्रकार हैं, बाहरी हवा के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करते हैं और ठंडी जलवायु में अच्छी तरह से काम नहीं करते हैं क्योंकि हवा में विनिमय के लिए अधिक गर्मी नहीं होती है। पृथ्वी की सतह से लगभग 5 फीट नीचे, हालांकि, तापमान स्थिर है, इसलिए ग्राउंड-सोर्स हीट पंप लगभग कहीं भी काम कर सकता है। इंजीनियरों के लिए समस्या यह है कि ऊष्मा ऊर्जा के इस भंडार का उपयोग कैसे किया जाए, और इसका समाधान दौड़ना है भूमिगत ट्यूबिंग की एक प्रणाली, इसके माध्यम से एक तरल प्रसारित करें और जमीन से गर्मी निकालें तरल।

टयूबिंग से बना है पेक्स या एचडीपीई, जो दोनों प्रकार के पॉलीथीन प्लास्टिक हैं, और यह या तो पानी के मिश्रण से भरा है और एंटीफ्ीज़र (25 प्रतिशत घोल विशिष्ट है), पास के पानी के पानी या भूजल के साथ। एक सर्कुलेशन पंप इसे गतिमान रखता है, और यह हीट पंप के एयर हैंडलर के अंदर हीट एक्सचेंजर के माध्यम से रेफ्रिजरेशन कॉइल्स में हीट ट्रांसफर करने में सक्षम होता है। फिर एक धौंकनी द्वारा डक्टवर्क सिस्टम के माध्यम से गर्मी को परिचालित किया जाता है।

लूप सिस्टम के प्रकार

भू-तापीय ताप पंपों के लिए लूप सिस्टम खुले या बंद हो सकते हैं, और बंद-लूप सिस्टम सबसे आम हैं। जब भू-तापीय प्रणाली स्थापित की जाती है तो सिस्टम इंस्टालर टयूबिंग को पानी/एंटीफ्ीज़ मिश्रण से भर देते हैं और किसी भी रिसाव को छोड़कर, इसे कभी भी फिर से भरना नहीं पड़ता है। क्लोज्ड-लूप सिस्टम तीन प्रकार के होते हैं:

• ​क्षैतिज लूप, जो अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए सबसे अधिक लागत प्रभावी हैं, सेप्टिक ड्रेन फील्ड पाइप की तरह बिछाए गए हैं। दो पाइपों को एक साथ-साथ विन्यास में 5 फीट गहरा दबा दिया जाता है, या एक पाइप को 6 फीट गहरा दबा दिया जाता है, और दूसरा इसके ऊपर 4 फीट की गहराई पर दबा दिया जाता है।

• ​लंबवत लूपएक विकल्प है जब जमीन क्षैतिज छोरों के लिए बहुत चट्टानी है, या पर्याप्त जगह नहीं है। तल पर जुड़े पाइपों की एक जोड़ी को समायोजित करने के लिए एक या दो छेद कई सौ फीट की गहराई तक ऊब जाते हैं।

• ​जल-स्रोत लूपपास की झील या तालाब में कई फीट पानी के नीचे रखा जाता है और पानी से गर्मी खींचता है, जो 5 से 10 फीट की गहराई पर आसपास की पृथ्वी के तापमान के बराबर होता है। भूमिगत पाइप जलभृत के माध्यम से भी फैल सकते हैं और भूजल के साथ गर्मी का आदान-प्रदान कर सकते हैं।

एकहे​​पेन लूप सिस्टमउपयुक्त जल उपलब्ध होने पर नियोजित किया जा सकता है। पानी/एंटीफ्ीज़र मिश्रण के बजाय, यह सीधे जल स्रोत से पानी लेता है, पानी को के माध्यम से प्रसारित करता है उष्मा का आदान प्रदान करने वाला और स्थानीय नियमों के आधार पर इसे वापस पानी के शरीर में या जल निकासी खाई में फेंक देता है। इनमें से कोई भी सिस्टम एक पारंपरिक हीटिंग सिस्टम, जैसे गैस या इलेक्ट्रिक फर्नेस के साथ संयोजन में नियोजित किया जा सकता है, ताकि aहाइब्रिड प्रणालीजो ऊर्जा लागत को कम रखने के लिए पूरक गर्मी के लिए ताप पंप का उपयोग करता है।

जियोथर्मल हीट पंप के पेशेवरों और विपक्ष

हॉरिजॉन्टल-लूप जियोथर्मल हीट पंप की स्थापना परिदृश्य को बदल देती है और कुछ प्रकार के इलाकों में संभव नहीं है या यदि जमीन भारी लकड़ी की है, क्योंकि जैसे सेप्टिक ड्रेन फील्ड, एक भूतापीय लूप पेड़ की जड़ में घुसपैठ की चपेट में है। एक ऊर्ध्वाधर लूप स्थापित करना एक उपाय हो सकता है जब एक क्षैतिज लूप काम नहीं करेगा, लेकिन यह अधिक महंगा है क्योंकि इसमें सैकड़ों फीट गहरे ड्रिलिंग छेद शामिल हैं, अक्सर बेडरॉक के माध्यम से। एक जल-स्रोत प्रणाली स्थापित करने के लिए सबसे कम खर्चीला है, लेकिन यह केवल उन गुणों के लिए एक विकल्प है जो पानी के उपयुक्त शरीर के काफी करीब हैं।

यदि आप एक भू-तापीय ताप पंप प्रणाली स्थापित करने का निर्णय लेते हैं, तो आप निम्नलिखित भत्ते अर्जित करते हैं:

• ​कम परिचालन लागतजो कुछ ही वर्षों में उच्च स्थापना लागत की भरपाई कर सकता है। एक बार ऊपर और चलने के बाद, भूतापीय ताप पंपों की लागत पारंपरिक हीटिंग सिस्टम की तुलना में 65 प्रतिशत कम होती है। भले ही एक ऊष्मा पम्प a. से अधिक बिजली की खपत करता हो पारंपरिक गैस हीटिंग सिस्टम, यह कुल मिलाकर बहुत कम ईंधन का उपयोग करता है।

• ​दीर्घायु।हीट पंप स्वयं भट्टियों तक, या 15 से 20 वर्षों तक चलते हैं, और उन्हें बदलना आसान होता है। जियोथर्मल लूप को बदलना अधिक कठिन होता है, लेकिन आपको ऐसा कभी नहीं करना चाहिए क्योंकि वे 50 से 100 वर्षों तक चलते हैं।

• ​स्वच्छ, उत्सर्जन मुक्त गर्मी. जियोथर्मल हीट पंप पर्यावरण के लिए सुरक्षित हैं और इसमें कोई खतरा नहीं है कार्बन मोनोऑक्साइड घर के अंदर जहर। उत्सर्जन अनिवार्य रूप से शून्य है (बिजली उत्पादन से संबंधित उत्सर्जन के अलावा)।

• ​अतिरिक्त ऊर्जा बचत।आप एक हीट पंप को अपने वॉटर हीटर से जोड़ सकते हैं और पानी को गर्म करने के लिए इसका इस्तेमाल कर सकते हैं। ऊर्जा की बचत करने वाली रणनीति होने के अलावा, यह पानी को गैस या बिजली से गर्म करने की तुलना में अधिक स्वच्छ है।

स्थापना और स्थान निर्भरता के लिए दो सबसे महत्वपूर्ण कमियां हैं।

खुद से पूछने के लिए तीन प्रश्न

यदि आप सोच रहे हैं कि क्या आपको अपने घर के लिए भू-तापीय ताप पंप पर विचार करना चाहिए, तो अपने आप से ऐसे प्रश्न पूछें:

​1. क्या मेरा घर अच्छी जगह पर है?​

यदि यह नगर निगम के पानी और अपशिष्ट प्रणालियों के साथ एक भीड़भाड़ वाली शहरी सेटिंग में है, तो संभवतः आपके पास अधिक खुदाई करने के लिए जगह नहीं है, और आपको आवश्यक परमिट प्राप्त करने की संभावना नहीं है। यदि यह गंभीर रूप से ढलान वाली या भारी लकड़ी की सेटिंग में है, तो स्थापना भी अव्यावहारिक हो सकती है।

​2. क्या मैं अपने भूनिर्माण को वैसे ही प्यार करता हूँ जैसे वह है?​

आवश्यक खुदाई विघटनकारी है, इसलिए आपको बदलाव के लिए तैयार रहना होगा। यही कारण है कि भू-तापीय ताप पंपों को नए निर्माण के हिस्से के रूप में सबसे अच्छा स्थापित किया जाता है जब भूनिर्माण अभी तक विकसित नहीं हुआ है।

​3. क्या मेरा घर काफी तंग है?​

हीट पंप भट्टियों के रूप में उतनी गर्मी प्रदान नहीं करते हैं, और आप इसे बिना सील वाली खिड़कियों और खराब इन्सुलेटेड फर्श और छत में अंतराल के माध्यम से खो देंगे। सीलिंग गैप और इंसुलेशन को अपग्रेड करना एक विकल्प है, लेकिन यह जियोथर्मल हीट पंप को स्थापित करने की पहले से ही उच्च लागत को जोड़ता है।