हीट पंप क्या है? उद्देश्य, संचालन का सिद्धांत, पंपों के प्रकार, स्थापना और विन्यास

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हीट पंप क्या है? उद्देश्य, संचालन का सिद्धांत, पंपों के प्रकार, स्थापना और विन्यास
हीट पंप क्या है? उद्देश्य, संचालन का सिद्धांत, पंपों के प्रकार, स्थापना और विन्यास

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मानक हीटिंग सिस्टम का विकल्प चुनते समय, यह जानना वांछनीय है कि हीट पंप क्या है? इस तरह के डिजाइन का विदेशों में सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है, रूस में ऐसा विन्यास एक नवीनता है। यह उपकरण की उच्च लागत और इसकी स्थापना के साथ-साथ इस उपकरण की सभी सूक्ष्मताओं और लाभों के बारे में अपर्याप्त ज्ञान के कारण है। संदर्भ के लिए: नॉर्वे और स्वीडन में 90% से अधिक घर इस तरह से गर्म होते हैं। इस डिज़ाइन की विशेषताओं और विशेषताओं पर विचार करें।

घर के लिए हीट पंप
घर के लिए हीट पंप

विवरण

हीट पंप क्या है? यह उपकरण एक पंप है जो पर्यावरण से संभावित रूप से कम तापीय ऊर्जा को अवशोषित करता है, इसे बढ़े हुए तापमान के साथ गर्मी आपूर्ति प्रणालियों में स्थानांतरित करता है। यह ध्यान देने योग्य है कि अधिकांश प्राकृतिक संसाधनों में ठंढ सहित ऊर्जा भंडार होता है। कड़ाके की सर्दी में भी, प्राकृतिक ऊर्जा से घर को गर्म किया जा सकता है।

विचाराधीन उपकरणों का संशोधन प्राप्त ऊर्जा के स्रोत (पृथ्वी, वायु, जल) के प्रकार पर निर्भर करता है। सबसे द्वाराएक लोकप्रिय और व्यावहारिक उपकरण एक भूतापीय इकाई है जो मिट्टी की ऊर्जा को बदल देती है। इसके अलावा, यह घरेलू जलवायु सुविधाओं के लिए बेहतर अनुकूल है। यह रूसी संघ के लगभग सभी क्षेत्रों के लिए काफी प्रासंगिक है।

कार्य सिद्धांत

एक घर के लिए एक ग्राउंड सोर्स हीट पंप तीन सिद्धांतों में से एक के अनुसार संचालित होता है:

  1. कुएं में एक विशेष पाइप के माध्यम से भूजल को सतह पर ले जाया जाता है। उनके पास एक निश्चित तापमान शासन है, एक्सचेंजर से गुजरते हुए, वे उपलब्ध गर्मी को स्थानांतरित करते हैं, जो घर को गर्म करता है। उसके बाद, पानी स्वाभाविक रूप से (डाउनस्ट्रीम) लौटता है।
  2. एंटीफ्ीज़ वाला एक कंटेनर कुएं के छेद में 70-100 मीटर की गहराई तक उतारा जाता है, जिसका तापमान आसपास की मिट्टी से भिन्न होता है। ग्राउंड हीट पंप तरल को तेज करता है और फिर इसे थर्मल एक्सचेंजर तक पहुंचाता है। इस प्रक्रिया के परिणामस्वरूप गर्मी निकलती है।
  3. इस विकल्प में कुआं खोदने की जरूरत नहीं है। यह ध्यान देने योग्य है कि घर जलाशय के पास स्थित होना चाहिए। तालाब के तल के साथ काम करने वाली लाइन बिछाई जाती है, जिसके परिणामस्वरूप पानी को और अधिक गर्मी निकालने के साथ पंप किया जाता है। इस पद्धति की बारीकियां जलाशय की पर्याप्त गहराई है, जिससे बर्फ के नीचे उपलब्ध पानी के 15 क्यूबिक मीटर तक ऊर्जा निकालना संभव हो जाएगा।

एक भूतापीय प्रणाली का संचालन, अन्य एनालॉग्स की तरह, न केवल आवासीय क्षेत्र को गर्म करने की अनुमति देता है, बल्कि गैरेज, ग्रीनहाउस और अन्य संचारों को भी गर्म करने की अनुमति देता है।

घर के लिए हीट पंप कनेक्शन आरेख
घर के लिए हीट पंप कनेक्शन आरेख

गरिमा

हीट पंप क्या है और इसके लिए क्या है, यह ऊपर बताया गया है। आगे, आइए इस प्रणाली के लाभों को देखें।

  1. उच्च दक्षता। एक किलोवाट उपभोग्य सामग्रियों (बिजली) से लगभग 4-6 किलोवाट गर्मी की आपूर्ति होती है। यह किसी भी पारंपरिक ईंधन बॉयलर से बड़ा परिमाण का क्रम है।
  2. डिवाइस की स्वायत्तता इस तथ्य में निहित है कि इसके संचालन के लिए जैविक सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है। यह उपयुक्त संचार बिछाने की समस्या को समाप्त करता है।
  3. बहुमुखी प्रतिभा। एक सेट पानी, गर्मी और शीतलन इकाइयों को जोड़ता है।
  4. उच्च सुरक्षा स्तर। बॉयलरों के विपरीत, जिनमें विस्फोट या आग पकड़ने की क्षमता होती है, इस डिज़ाइन में ऐसे तत्व शामिल नहीं होते हैं, जो गर्म होने पर आग का कारण बन सकते हैं। इसके अलावा, सभी भाग पर्यावरण और ऊष्मीय चरम सीमाओं के लिए सुरक्षित हैं।
  5. इकाई की विश्वसनीयता की गारंटी बिल्ट-इन ऑटोमेशन द्वारा दी जाती है, जिसे एक ऑपरेटर बिना विशेष कौशल के बनाए रख सकता है।
  6. लंबा कामकाजी जीवन। डिवाइस 30 से 50 साल तक चलता है, जो मानक हीटिंग सिस्टम से काफी अधिक है।

विशेषताएं

हीट पंप का संचालन न केवल किफायती बल्कि व्यावहारिक भी है। निम्नलिखित तथ्य इसकी गवाही देते हैं:

  • व्यवस्था के लिए न्यूनतम स्थान (जांच भूमिगत स्थित है, जिसमें इसके नुकसान शामिल नहीं हैं);
  • पर्यावरण प्रदूषित नहीं है, जो सभी अंतरराष्ट्रीय मानकों को पूरा करता है;
  • कोई खास नहींइस उपकरण को स्थापित करने की अनुमति, जो पूरे निर्माण चरण में कागजी कार्रवाई की प्रक्रिया को बहुत सरल करता है;
  • निर्माण कुछ वर्षों में रंग लाता है।
घर के लिए हीट पंप की तस्वीर
घर के लिए हीट पंप की तस्वीर

संचालन और रखरखाव

घर के लिए हीट पंप का संचालन एक रेफ्रिजरेटर के संचालन के समान है जो सभी को पता है। अंतर यह है कि इकाई ठंड के बजाय गर्मी पैदा करती है। इस प्रणाली में फ़्रीऑन सक्रिय पदार्थ है। यह एक तरल गैस है जिसका क्वथनांक कम होता है। वाष्पीकरण में, यह गर्मी लेता है, इसे संक्षेपण की प्रक्रिया में लौटाता है। उचित संचालन सुनिश्चित करने के लिए, अटैचमेंट के आयाम एक मानक स्वचालित वाशिंग मशीन के आयामों से अधिक नहीं होने चाहिए।

हीट पंप - आंतरिक सर्किट सिद्धांत:

  • कार्य प्रणाली पानी में है या भूमिगत;
  • डिजाइन योजना में एक कलेक्टर एक्सचेंजर और मिट्टी या पानी से आपूर्ति के साथ आंतरिक संपर्क के साथ पाइपलाइनों को जोड़ना शामिल है;
  • सिस्टम में सामान्य कॉन्फ़िगरेशन के लिए कॉन्फ़िगर किए गए संचार उपकरण शामिल हैं;
  • पर्सनल कंप्यूटर या टैबलेट (स्मार्टफोन) के माध्यम से प्रक्रिया को नियंत्रित करके सिस्टम को नियंत्रित करना संभव है।
  • कूलिंग यूनिट को कूलिंग सिस्टम के केंद्रीय और स्थानीय स्थान के लिए डिज़ाइन किया गया है;
  • फर्श को गर्म करने के लिए एक अतिरिक्त पंप इकाई है।

डिजाइन की बारीकियां

हीट पंप सिस्टम पूरे क्षेत्र में समान रूप से गर्मी के वितरण के लिए प्रदान करता है। कोई अति तापकारी क्षेत्र नहीं देखा जाता है,शीतलक का अधिकतम तापमान आमतौर पर 33 डिग्री से अधिक नहीं होता है। आंकड़े बताते हैं कि यह मानक प्रकार के रेडिएटर्स की तुलना में बचत के मामले में 2-3 प्रतिशत कम है।

संरचनात्मक रूप से, इस प्रकार के हीटिंग को दो किस्मों में बांटा गया है: द्विसंयोजक और मोनोवैलेंट सिस्टम। दोनों विन्यासों में एक हीट एक्सचेंज मैनिफोल्ड और टाई पाइप के साथ रेडिएटर शामिल हैं। गैस्केट और नल के साथ फिटिंग भी उनसे जुड़ी हुई हैं।

हीट पंप तत्व
हीट पंप तत्व

हीटिंग

एक द्विसंयोजक डिजाइन का उपयोग करके कठोर जलवायु वाले क्षेत्रों में गर्मी पंप के साथ घर को गर्म करना अधिक प्रासंगिक है। दूसरे ताप स्रोत के लिए धन्यवाद, आपूर्ति किए गए तापमान की सीमा बढ़ा दी जाती है, जिससे तापमान 20 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।

यह ध्यान देने योग्य है कि ताप पंप स्थापित करते समय शक्ति संभावित प्रभाव के 75-80 प्रतिशत तक सीमित होती है। लापता मापदंडों को एक अतिरिक्त गर्मी स्रोत द्वारा मुआवजा दिया जाता है। इसी समय, प्रदर्शन अंतर महत्वहीन हैं। यदि हम एक भू-तापीय प्रणाली के साथ पूर्ण रूप से गर्म करने पर ध्यान केंद्रित करते हैं, तो एक वॉटर इलेक्ट्रिक हीटर को सिस्टम से जोड़ना संभव है, जो सामान्य रूप से काम करेगा यदि परिवेश का तापमान शून्य से 20 डिग्री नीचे नहीं गिरता है।

वैकल्पिक स्रोतों से तुलना

एक ताप पंप की स्थापना उन क्षेत्रों में प्रासंगिक है जहां कोई वैश्विक गैस पाइपलाइन नहीं है, और बोतलबंद ताप स्रोत खरीदना हमेशा लाभदायक और व्यावहारिक नहीं होता है। लकड़ी और कोयले की तुलना में, विचाराधीन प्रणाली बहुत अधिक कुशल है और नहींमहत्वपूर्ण श्रम लागत की आवश्यकता है।

अन्य लाभ:

  • तरल रेफ्रिजरेंट बॉयलर के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में कच्चे माल और एक विशेष कमरे की आवश्यकता होती है, जो छोटे देश के घरों के लिए अनुपयुक्त है;
  • इलेक्ट्रिक हीटिंग काफी अधिक महंगा है;
  • गैस उपकरण भी महंगे हैं और इसके लिए सभी प्रकार के परमिट और स्थापना नियमों की आवश्यकता होती है।

इस तथ्य के बावजूद कि गैस उपकरण स्थापित करने की तुलना में हीट पंप स्थापित करना अधिक महंगा है, पर्यावरण से ऊर्जा को बाद में मासिक भुगतान की आवश्यकता नहीं होती है। आर्थिक प्रभाव कुछ ही महीनों में दिखने लगेगा।

हीट होम पंप
हीट होम पंप

पेबैक

संख्यात्मक मान में, प्रश्न में कुल के प्रदर्शन की गणना करना इतना आसान नहीं है। यह जानकारी इकाई की प्रारंभिक लागत और इसकी परिचालन स्थितियों पर निर्भर करती है। किसी भी मामले में, निर्दिष्ट उपकरण द्वारा खपत ऊर्जा की मात्रा वैकल्पिक हीटिंग सिस्टम की तुलना में 3-4 गुना कम है।

निम्नलिखित नियमों का पालन करने पर अधिकतम दक्षता प्राप्त होती है:

  1. गर्म कमरे को कम से कम 100 W/sq के नुकसान पैरामीटर के लिए अछूता होना चाहिए। मी. यह संबंध ऊष्मा पम्प स्थापित करने की लाभप्रदता का निर्धारण कारक है।
  2. विचाराधीन उपकरण कम तापमान वाले ताप स्रोतों से जुड़े होने चाहिए। इन आपूर्तिकर्ताओं की थर्मल रेंज 30-40 डिग्री सेल्सियस (गर्म फर्श, कन्वेक्टर, एयर कंडीशनर, आदि) के बीच भिन्न होनी चाहिए।
थर्मलकट में पंप
थर्मलकट में पंप

स्थापना और रखरखाव

पूरे सिस्टम में हीट एक्सचेंजर सबसे "लंबे समय से पीड़ित" नोड है। स्थापना के दौरान, पाइप के काम करने वाले व्यास को कम करके आंकने के मामले में अक्सर त्रुटियां की जाती हैं। यदि आप सामग्री पर बचत को हटाते हैं, तो पॉलीइथाइलीन लाइनों और कनेक्टर्स का उपयोग करना वांछनीय है जो थर्मल उतार-चढ़ाव को अच्छी तरह से सहन करते हैं। पॉलीप्रोपाइलीन के उपयोग को दृढ़ता से हतोत्साहित किया जाता है।

पाइपलाइन के सभी हिस्सों को उन तत्वों से कनेक्ट करें जो भूमिगत स्थापना नियमों और विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। इस मामले में, आपको सस्ते संपीड़न फिटिंग का उपयोग नहीं करना चाहिए जो ऑपरेशन के कई महीनों के बाद लीक हो जाते हैं। इलेक्ट्रोफ्यूजन वेल्डिंग का उपयोग करना सबसे अच्छा विकल्प है।

कुओं के लिए गास्केट का सही ढंग से उपयोग करना महत्वपूर्ण है, जिससे मिट्टी के साथ थर्मल जांच का अधिकतम संपर्क सुनिश्चित करना संभव हो जाता है। ऐसा करने के लिए, जमीन में तैयार घोंसलों को एक ऐसी संरचना से भर दिया जाता है जिसमें गर्मी चालन की विशेषताएं मिट्टी की तुलना में कम नहीं होती हैं। यह सीमेंट या कंक्रीट के एक छोटे से समावेश के साथ रेत हो सकता है। कुचल पत्थर और नुकीले घटकों के साथ समान समाधान सबसे अच्छा बाहर रखा गया है।

सामान्य गलतियाँ

यह समझने के लिए कि हीट पंप क्या होता है, आपको उन विशिष्ट गलतियों को याद रखना होगा जो उपयोगकर्ता इस उपकरण को स्थापित करते समय करते हैं।

यह संदर्भित करता है:

  1. प्राथमिक सर्किट प्रवाहकीय पाइप की अपर्याप्त लंबाई। यह रेफ्रिजरेंट के जमने से भरा होता है, पाइपलाइन को फिर से रूट करके या अतिरिक्त सर्किट लगाकर समस्या को ठीक किया जाता है।
  2. कमीसंयुग्मित तत्वों का व्यास। नतीजतन, पूरे सिस्टम की शक्ति कम हो जाती है, जिसके लिए हीट एक्सचेंजर को फिर से बिछाने की आवश्यकता होती है।
  3. सर्किट के थ्रेड्स का अधिकतम क्लोज प्लेसमेंट सिस्टम में तरल के जमने पर जोर देता है। एक अतिरिक्त बाईपास या मौजूदा संरचना की पुनर्व्यवस्था की आवश्यकता होगी।
  4. संपीड़न फिटिंग और पॉलीप्रोपाइलीन भागों का उपयोग करना। सिस्टम में रेफ्रिजरेंट जम जाता है, इसका रिसाव जंक्शनों पर देखा जाता है। स्थिति से बाहर निकलने का तरीका यह है कि वस्तु को तोड़कर एक नई परियोजना के अनुसार बिछा दिया जाए।
हीट पंप स्थापना
हीट पंप स्थापना

सारांशित करें

उपरोक्त जानकारी के आधार पर, ताप पंप पारंपरिक हीटिंग विधियों का एक अच्छा और किफायती विकल्प होगा। ऐसे उपकरणों की स्थापना, संकेतित लाभों के अलावा, मालिक को बाहरी कारकों (गैस या बिजली की आपूर्ति में रुकावट) से स्वतंत्रता की गारंटी देता है। इसके अलावा, प्राकृतिक ऊर्जा मुफ्त है और असीमित मात्रा में उपलब्ध है।

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