इलेक्ट्रिक हीट पंप भट्टियों की तुलना में बहुत कम ऊर्जा का उपयोग करते हैं, और घरों को ठंडा भी कर सकते हैं - यहां बताया गया है कि वे कैसे काम करते हैं

की छवि हीटिंग या कूलिंग? मैं दोनों करता हूँ। फैनफैन ६१६१८/फ़्लिकर, सीसी द्वारा एसए

जलवायु परिवर्तन पर अंकुश लगाने में मदद करने के लिए, राष्ट्रपति बिडेन ने अमेरिकी ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को कम करने का लक्ष्य निर्धारित किया है २०३० तक २००५ के स्तर से ५०%-५२% कम. इस लक्ष्य को पूरा करने के लिए जितनी संभव हो उतनी जीवाश्म ईंधन से संचालित गतिविधियों को बिजली में परिवर्तित करने की आवश्यकता होगी, और फिर उस बिजली को कम कार्बन और कार्बन मुक्त स्रोतों जैसे पवन, सौर, जल विद्युत और परमाणु ऊर्जा से उत्पन्न करना होगा।

इमारतें जो लोग जीना और काम पर्याप्त मात्रा में ऊर्जा की खपत में। 2019 में, वाणिज्यिक और आवासीय भवनों के लिए जिम्मेदार है एक-सातवें से अधिक अमेरिकी ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का। नई हीटिंग और कूलिंग रणनीतियाँ पहेली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं।

सौभाग्य से, एक मौजूदा तकनीक है जो ऐसा कर सकती है: इलेक्ट्रिक हीट पंप जो भट्टियों की तुलना में तीन से चार गुना अधिक कुशल होते हैं। ये उपकरण सर्दियों में घरों को गर्म करते हैं और गर्मियों में उन्हें जीवाश्म ईंधन जलाने के बजाय इमारतों के अंदर और बाहर गर्मी को स्थानांतरित करके ठंडा करते हैं।

एक वैज्ञानिक के रूप में ध्यान केंद्रित कर रहा है अक्षय और स्वच्छ ऊर्जा, मैं अध्ययन करता हूं आवास में ऊर्जा का उपयोग और धीमा जलवायु परिवर्तन का क्या अर्थ है औद्योगिक और विकासशील देश. मैं एक आवश्यक रणनीति के रूप में स्वच्छ, नवीकरणीय बिजली के साथ बिजली की इमारतों को देखता हूं जो उपभोक्ताओं के पैसे भी बचाएगा।

हीट पंप बाहर से हवा खींचते हैं और इमारतों को गर्म करने के लिए इनडोर और बाहरी हवा के बीच तापमान के अंतर का उपयोग करते हैं। कई लगभग समान तंत्र का उपयोग करते हुए, शीतलन भी प्रदान करते हैं।

हीट पंप हवा से नहीं, बल्कि गर्मी को हिलाकर काम करते हैं

अमेरिका में अधिकांश हीटिंग सिस्टम प्राकृतिक गैस या बिजली पर चलने वाली फ़ोर्स्ड-एयर भट्टियों का उपयोग करते हैं, या कुछ मामलों में तेल गरम करना. इमारत को गर्म करने के लिए, सिस्टम ईंधन जलाते हैं या हवा को गर्म करने के लिए बिजली का उपयोग करते हैं, और फिर नलिकाओं के माध्यम से गर्म हवा को अलग-अलग कमरों में उड़ाते हैं।

एक गर्मी पंप रेफ्रिजरेटर की तरह अधिक काम करता है, जो फ्रिज के अंदर की हवा से ऊर्जा निकालता है और उस ऊर्जा को कमरे में डंप कर देता है, जिससे अंदर का कूलर निकल जाता है। एक इमारत को गर्म करने के लिए, एक ताप पंप से ऊर्जा निकालता है बाहरी हवा or जमीन से और इसे घर के लिए गर्मी में बदल देता है।

यहां बताया गया है कि यह कैसे काम करता है: अत्यधिक ठंडा द्रव ताप पंप की बाहरी इकाई में टयूबिंग के कॉइल के माध्यम से फैलता है। वह तरल पदार्थ आसपास की हवा से गर्मी के रूप में ऊर्जा को अवशोषित करता है, जो तरल पदार्थ से गर्म होती है। द्रव वाष्पीकृत हो जाता है और फिर एक कंप्रेसर में घूमता है। किसी भी गैस को दबाने से वह गर्म हो जाती है, इसलिए यह प्रक्रिया गर्मी उत्पन्न करती है। फिर वाष्प गर्मी पंप की इनडोर इकाई में टयूबिंग के कॉइल के माध्यम से चलती है, इमारत को गर्म करती है।

गर्मियों में, हीट पंप उल्टा चलता है और कमरे से ऊर्जा लेता है और उस गर्मी को बाहर ले जाता है, भले ही यह बाहर गर्म हो - मूल रूप से, एक रेफ्रिजरेटर के बड़े संस्करण की तरह काम करता है।

भट्टियों की तुलना में अधिक कुशल

हीट पंपों को चलाने के लिए कुछ बिजली की आवश्यकता होती है, लेकिन यह अपेक्षाकृत कम मात्रा में होता है। आधुनिक ऊष्मा पम्प प्रणालियाँ इस कार्य को करने के लिए विद्युत ऊर्जा की खपत की तुलना में ऊष्मा के रूप में तीन या चार गुना अधिक तापीय ऊर्जा स्थानांतरित कर सकती हैं - और इसके लिए गृहस्वामी भुगतान करता है।

इसके विपरीत, ऊर्जा को एक रूप से दूसरे रूप में परिवर्तित करना, जैसा कि पारंपरिक हीटिंग सिस्टम करते हैं, हमेशा इसका कुछ न कुछ बर्बाद करता है. भट्ठी में हवा गर्म करने के लिए तेल या गैस जलाने के लिए, या हवा को गर्म करने के लिए इलेक्ट्रिक हीटर का उपयोग करने के लिए यह सच है - हालांकि उस स्थिति में, बिजली उत्पन्न होने पर अपशिष्ट होता है। एक बिजली संयंत्र में बिजली उत्पादन के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का लगभग दो-तिहाई है प्रक्रिया में खो गया.

रेट्रोफिटिंग घरों और व्यावसायिक इमारतें गर्मी पंपों के साथ हीटिंग दक्षता बढ़ जाती है। जब जीवाश्म ईंधन से नवीकरणीय ऊर्जा में स्विच के साथ जोड़ा जाता है, तो यह ऊर्जा के उपयोग और कार्बन उत्सर्जन को और कम करता है।

बिजली जा रहा है

बढ़ रहा है जीवाश्म ईंधन के उपयोग पर प्रतिबंध और सक्रिय नीतियां रहे गर्मी पंपों की बिक्री ड्राइविंग अमेरिका में और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर। हीट पंप वर्तमान में दुनिया भर में 5% हीटिंग सिस्टम में उपयोग किए जाते हैं, एक हिस्सा जिसे 2030 तक एक तिहाई तक बढ़ाने की आवश्यकता होगी और पहुंचने के बाद बहुत अधिक 2050 द्वारा शुद्ध-शून्य उत्सर्जन.

अपेक्षाकृत कम ताप मांग वाले गर्म क्षेत्रों में, भट्टियों की तुलना में ताप पंप चलाने के लिए सस्ते होते हैं। टैक्स क्रेडिट, उपयोगिता छूट या अन्य सब्सिडी भी संघीय प्रोत्साहनों सहित, अग्रिम लागतों में सहायता के लिए प्रोत्साहन प्रदान कर सकती हैं बिडेन प्रशासन द्वारा बहाल.

बेहद ठंडे मौसम में, इन प्रणालियों में मदद करने के लिए एक अतिरिक्त आंतरिक हीटर होता है। यह इकाई उतनी कुशल नहीं है, और बिजली के बिलों को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ा सकती है। ठंडे स्थानों में रहने वाले लोग विचार कर सकते हैं भूतापीय ऊष्मा पम्प विकल्प के रूप में।

ये सिस्टम इस तथ्य का लाभ उठाते हैं कि सर्दियों में जमीन का तापमान हवा की तुलना में अधिक गर्म होता है। भूतापीय प्रणालियां पृथ्वी से गर्मी एकत्र करती हैं और इमारतों में गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए वायु स्रोत ताप पंपों के समान द्रव और कंप्रेसर तकनीक का उपयोग करती हैं। उनकी लागत अधिक होती है, क्योंकि उन्हें स्थापित करने में जमीन के नीचे टयूबिंग को दफनाने के लिए खुदाई शामिल होती है, लेकिन वे भी बिजली का उपयोग कम करें.

नया, छोटा "मिनी-स्प्लिट ”हीट पंप सिस्टम सबसे ठंडे मौसम को छोड़कर सभी में अच्छा काम करते हैं। इमारतों के माध्यम से हवा को स्थानांतरित करने के लिए नलिकाओं की आवश्यकता के बजाय, ये सिस्टम दीवार पर चलने वाली इकाइयों से जुड़ते हैं जो अलग-अलग कमरों को गर्म या ठंडा करते हैं। उन्हें स्थापित करना आसान है और अलग-अलग अपार्टमेंट में चुनिंदा रूप से उपयोग किया जा सकता है, जिससे बड़ी इमारतों को फिर से बनाना आसान हो जाता है।

बेहतरीन हीटिंग और कूलिंग सिस्टम के साथ भी, उचित इन्सुलेशन और सीलिंग बिल्डिंग लीक स्थापित करना ऊर्जा के उपयोग को कम करने की कुंजी हैं। आप अपने थर्मोस्टैट के साथ भी प्रयोग करके देख सकते हैं कि आप अपने घर को कितना कम गर्म या ठंडा कर सकते हैं, जबकि सभी को उसमें आराम से रखते हैं।

मिनी स्प्लिट हीट पंप इंडोर यूनिट एक फायरप्लेस के ऊपर लगा हुआ है। एक नया मिनी स्प्लिट हीट पंप सिस्टम। रॉबर्ट ब्रेचा, सीसी द्वारा एनडी

यह पता लगाने में मदद के लिए कि क्या हीट पंप आपके लिए काम कर सकता है, जानकारी का एक अच्छा स्रोत आपका बिजली प्रदाता है। कई उपयोगिताएँ घरेलू ऊर्जा ऑडिट की पेशकश करती हैं जो आपके घर को अधिक ऊर्जा-कुशल बनाने के लिए लागत प्रभावी तरीकों की पहचान कर सकती हैं। अन्य अच्छे स्रोतों में शामिल हैं: अमेरिकी ऊर्जा विभाग और एक ऊर्जा कुशल अर्थव्यवस्था के लिए अमेरिकी परिषद. जैसे-जैसे समाज को विद्युतीकृत करने की गति तेज होती है, ताप पंप केंद्रीय भूमिका निभाने के लिए तैयार होते हैं।

के बारे में लेखक

रॉबर्ट ब्रेचा, स्थिरता के प्रोफेसर, डेटन विश्वविद्यालय

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