उष्णता पंप: आपण थंडीत उबदार होतो

अशी कोणती कारणे आहेत जी आम्हाला घरे गरम करण्यासाठी कचरा उष्णता वापरण्यापासून रोखतात? उष्मा पंपांचे उदाहरण वापरून, जे जगात व्यापक आहेत, सीआयएस देशांमध्ये त्यांच्या अंमलबजावणीतील अडचणी विचारात घेतल्या जातात.

उष्णता पंप अस्तित्वात आहेत आणि प्रभावीपणे कार्य करतात याची खात्री करण्यासाठी, तुम्हाला फार दूर जाण्याची गरज नाही. स्वयंपाकघरला भेट देणे आणि रेफ्रिजरेटर पाहणे पुरेसे आहे. उप-शून्य तापमान आतमध्ये राज्य करते आणि मागील बाजूस गरम उष्णता एक्सचेंज ग्रिल तुमच्या उत्पादनांमधून उष्णता यशस्वीरित्या काढण्याचे संकेत देते.

उष्मा पंपांना सहसा रिव्हर्स रेफ्रिजरेटर म्हणून संबोधले जाते. हे साधर्म्य पूर्णपणे अचूक नाही. रेफ्रिजरेटर आणि उष्णता पंपच्या ऑपरेशनची भौतिक तत्त्वे समान आहेत, ते केवळ डिझाइन आणि हेतूमध्ये भिन्न आहेत: रेफ्रिजरेटर बंद व्हॉल्यूममधून उष्णता काढतो, वातावरणात "फेकतो". याउलट, उष्णता पंप बाहेरील, खुल्या वातावरणातून कमी-तापमानाची उष्णता काढतो आणि शेवटी खोलीच्या बंद खंडात देतो.

19व्या शतकाच्या पहिल्या सहामाहीत उष्मा इंजिनच्या ऑपरेशनची तत्त्वे सिद्ध केली गेली होती, परंतु रेफ्रिजरेटर्स अधिक भाग्यवान होते: घरे गरम करण्यापेक्षा अन्न साठवण्याची गरज अधिक गंभीर समस्या बनली, विशेषत: इंधनात कोणतीही समस्या नसल्यामुळे गरम करण्यासाठी त्या दिवसात.

प्रथमच, युद्धानंतरच्या युरोपमध्ये उष्मा पंपांमध्ये स्वारस्य निर्माण झाले, जेव्हा नासाडी आणि मूलभूत गरजांच्या कमतरतेमुळे घरे गरम करण्याच्या अ-मानक मार्गांचा शोध घेणे भाग पडले. परंतु उष्णता पंपांच्या सुधारणेसाठी सर्वात शक्तिशाली प्रेरणा म्हणजे 1970 चे ऊर्जा संकट. ऊर्जा संसाधनांच्या किमतीत तीव्र वाढ झाल्यामुळे कमी-तापमान उष्णता वाहक वापरणे आर्थिकदृष्ट्या फायदेशीर झाले आहे: जलाशयांमधील पाणी, भू-तापीय उष्णता, शहरांमधून गरम कचरा पाणी.

तोपर्यंत, उद्योगाने आधीच विविध अनुप्रयोगांसाठी विश्वासार्ह आणि पर्यावरणास अनुकूल प्रणाली विकसित आणि तयार केली होती: वैयक्तिक कॉटेजसाठी कमी पॉवरपासून ते कॉम्प्लेक्स तयार करण्यासाठी शक्तिशाली हीटिंग सिस्टमपर्यंत.

ऑटोमेटेड पंप कंट्रोल आणि मॅनेजमेंट सिस्टमसह विविध माध्यमांसह (हवा, पाणी, माती) कार्यरत उष्णता पंप आता बाजारात उपलब्ध आहेत. परंतु उष्णता पंपची शक्ती निवडताना किंवा हीटिंग सिस्टम स्थापित करताना चुका झाल्यास सर्वात आधुनिक तंत्रज्ञान इच्छित परिणाम देणार नाही.

हे करण्यासाठी, उष्णता पंपचे कार्यक्षम ऑपरेशन निर्धारित करणार्‍या अनेक मुख्य वैशिष्ट्यांमध्ये स्वतःला अभिमुख करणे आवश्यक आहे. त्यापैकी सर्वात महत्वाचे म्हणजे "हीटिंग गुणांक", म्हणजे. वापरलेल्या विद्युत ऊर्जेमध्ये व्युत्पन्न केलेल्या थर्मल ऊर्जेचे प्रमाण. आधुनिक प्रणालींसाठी, ते 3.5 ते 4 पर्यंत आहे.

आणि येथे बारकावे सुरू होतात.निर्माता हे मूल्य उष्णता पंपच्या सर्वात अनुकूल ऑपरेटिंग मोडसाठी सूचित करतो, म्हणजे. बाह्य हीटिंग माध्यम आणि हीटिंग सर्किटमधील किमान तापमानाच्या फरकासाठी. उदाहरणार्थ, बाह्य तापमान 10 अंश सेल्सिअस (150 मीटर खोलीवर माती.) आणि 40 अंश (उबदार मजला) हीटिंग सर्किटचे तापमान, गुणांक खरोखर सुमारे 4 असेल. परंतु आधीच ते 60 अंशांवर असेल. 2 पर्यंत घसरते, आणि 80 अंशांवर ते 1 च्या बरोबरीचे असते. V या प्रकरणात पारंपारिक इलेक्ट्रिक हीटर्स किंवा बॉयलर वापरणे सोपे आणि स्वस्त आहे.

दुसरी मुख्य समस्या उष्णता पंपच्या कलेक्टर (उष्णता निष्कर्षण सर्किट) ची गणना आहे. मातीच्या रचनेवर अवलंबून, वाळूच्या पाईप्ससाठी उष्णता काढणे 10 W / m ते ओल्या चिकणमाती मातीसाठी 35 W / m पर्यंत बदलते. हे कलेक्टरच्या क्षैतिज प्लेसमेंटच्या बाबतीत आहे. उभ्या जलाशयासाठी, स्तरांची भौगोलिक रचना जाणून घेणे आवश्यक आहे, कारण एकतर खोल (100 मीटरपेक्षा जास्त) विहीर किंवा दहा मीटर खोल विहिरींची व्यवस्था करणे आवश्यक आहे.

म्हणूनच निष्कर्ष: एखाद्या विशेष संस्थेच्या किंवा कंपनीच्या सहभागाशिवाय हे करणे अशक्य आहे जे अभ्यास करेल, प्रकल्प करेल आणि हीटिंग सिस्टमची रचना निश्चित करेल. क्षैतिज संग्राहकाला ड्रिलिंगची आवश्यकता नसते, परंतु शेकडो मीटर पाईप टाकण्यासाठी 2.5 मीटर खोलपर्यंत समान खंदक खणणे समाविष्ट असते, त्यामुळे काम पूर्ण झाल्यावर तुमची व्यवस्थित देखभाल केलेली जागा बॉम्ब साइटसारखी दिसेल.

उभ्या टाकीच्या स्थापनेसाठी 10 मीटरपेक्षा जास्त खोलीपर्यंत ड्रिलिंगची आवश्यकता असेल आणि हे संशोधन आणि डिझाइन कार्याव्यतिरिक्त, विविध संस्थांकडून परवानग्या मिळवण्याशी संबंधित आहे.आज, पृथ्वीची माती ही राज्याची मालमत्ता आहे आणि ती, अधिका-यांच्या तोंडावर, उपकरणांच्या किंमतींपेक्षा आणि उष्णता पंप सुरू करण्याच्या कामापेक्षा अधिक गंभीर अडथळा बनू शकते.

शेवटी, ऑपरेशनसह उष्णता पंपच्या खर्चाचा अंदाज. 200 मीटर 2 च्या हीटिंग क्षेत्रासह व्हिलासाठी, सुमारे 18 kWh उष्णता उर्जेची क्षमता असलेला उष्णता पंप आवश्यक असेल. कलेक्टर पाईप्स 50 W/m च्या आशावादी उष्णता काढून टाकण्याच्या दरासह सुमारे 400 मीटर लांब असतील. आघाडीच्या जर्मन कंपन्यांकडून अशा क्षमतेच्या उपकरणांची किंमत अंदाजे 6,000-7,000 युरो आहे, कॉन्फिगरेशनवर अवलंबून. ड्रिलिंग किंवा उत्खनन कार्य - 3000 युरोच्या आत. प्रकल्प, मंजूरी जोडा आणि 10,000 ची रक्कम मिळवा. सामान्य रहिवाशासाठी आज उष्मा पंप बसवणे फायदेशीर आहे की नाही आणि ते कधी भरेल हे ठरवण्यासाठी हा एक निकष आहे.

नवीन परिसर तयार करणार्या संस्था आणि उपक्रमांसाठी, आता उष्मा पंपांसह हीटिंग प्रदान करणे शक्य आहे. उर्जा दरांमध्ये सतत वाढ होण्याच्या पार्श्वभूमीवर असे खर्च 3-5 वर्षांत वसूल केले जाऊ शकतात. परंतु ज्या लोकसंख्येसाठी राज्याने प्राधान्य दर किंवा अनुदानित ऊर्जा खर्च स्थापित केला आहे, उष्मा पंपांचा वापर बर्याच काळासाठी फायदेशीर नाही.