उष्मा पंप

Heat Pump

उष्मा पंप एक ऐसा उपकरण है जो बाहरी ऊर्जा की थोड़ी मात्रा का उपयोग करके गर्मी को एक स्थान से दूसरे स्थान पर स्थानांतरित करता है। यह कम तापमान वाले जलाशय से उच्च तापमान वाले जलाशय तक ऊष्मा के प्राकृतिक प्रवाह के विरुद्ध ऊष्मीय ऊर्जा को स्थानांतरित करने के सिद्धांत पर काम करता है।

उष्मा पंप साधरणतः इमारतों पर और घरों में ऊष्मण (हीटींग) और शीतलन (कूलिंग) दोनों उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं। वे पारंपरिक ऊष्मण या शीतलन सिस्टम की तुलना में अधिक ऊर्जा-कुशल हैं क्योंकि वे दहन या विद्युत प्रतिरोध के माध्यम से उत्पन्न होने के बजाय गर्मी को स्थानांतरित करते हैं।

उष्मा पंप कैसे काम करता है, इसकी सरल व्याख्या यहां दी गई है:

   ऊष्मा स्रोत: एक ऊष्मा पम्प ऊष्मा स्रोत से ऊष्मा निकालता है, जो हवा, जमीन या पानी हो सकता है। विशिष्ट प्रकार का ऊष्मा स्रोत ऊष्मा पम्प प्रणाली के अभिकल्पन (डिजाइन) पर निर्भर करता है।

   वाष्पीकरण: ऊष्मा पम्प एक प्रशीतक (रेफ्रिजरेंट) का उपयोग करता है, एक तरल पदार्थ जो कम तापमान पर गैस और तरल अवस्थाओं के बीच आसानी से बदल जाता है। प्रशीतक बाष्पीकरणकर्ता कुंडल गुच्छ(कॉइल) में कम दबाव बिंदु पर वाष्पित हो जाता है, गर्मी स्रोत (जैसे, हवा या जमीन) से गर्मी को अवशोषित करता है।

   संपीड़न: वाष्पीकृत प्रशीतक को फिर एक कंप्रेसर द्वारा संकुचित किया जाता है, जिससे इसका तापमान और दबाव बढ़ जाता है। इस प्रक्रिया के लिए आगत ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

   संघनन: उच्च दबाव, उच्च तापमान वाला प्रशीतक संपीड़क कुंडल गुच्छ (कंडेनसर कॉइल) में प्रवाहित होता है, जहां यह वांछित स्थान (जैसे, अंदर के स्थान या गर्म पानी की व्यवस्था) में गर्मी छोड़ता है। जैसे ही यह ठंडा होता है, प्रशीतक वापस तरल अवस्था में संघनित हो जाता है।

   विस्तार: तरल प्रशीतक एक विस्तार अभिद्वार (वाल्व) से होकर गुजरता है, जो इसके दबाव को कम करता है। यह चक्र को दोहराने के लिए वाष्पीकरण चरण के लिए तैयार करता है।

इस चक्र का उपयोग करके, एक ऊष्मा पम्प अपेक्षाकृत कम तापमान वाले स्रोत (जैसे, सर्दियों में बाहरी हवा) से गर्मी निकाल सकता है और इसे उच्च तापमान वाले क्षेत्र में स्थानांतरित कर सकता है, जैसे भवन का आंतरिक भाग। शीतलन वृत्ति(मोड) में, प्रक्रिया उलट जाती है, और ऊष्मा पम्प अंदर के स्थान से गर्मी निकालता है और इसे बाहर छोड़ देता है।

ऊष्मा पम्प कुशल होते हैं क्योंकि वे दहन या विद्युत प्रतिरोध ताप के माध्यम से उत्पन्न करने के बजाय ऊष्मा को स्थानांतरित करते हैं। वे पारंपरिक ऊष्मण या शीतलन प्राणाली की तुलना में कम ऊर्जा का उपयोग करके ऊष्मण या शीतलन प्रदान कर सकते हैं, जिससे वे तापमान नियंत्रण के लिए पर्यावरण के अनुकूल और लागत प्रभावी विकल्प बन जाते हैं।

यह ध्यान देने योग्य है कि ऊष्मा पंप विभिन्न प्रकार के संयोजन में होते हैं, जिनमें पवन स्त्रोत (एयर-सोर्स) उष्मा पंप, धरा-स्त्रोत (ग्राउंड-सोर्स : जियोथर्मल) उष्मा पंप और जल स्त्रोत (वॉटर-सोर्स) उष्मा पंप मुख्य हैं।