वायु स्रोत ऊष्मा पंप का संचालन सिद्धांत क्या है? भारत

वायु स्रोत ऊष्मा पंप का संचालन सिद्धांत क्या है?

एक कुशल, ऊर्जा-बचत और पर्यावरण के अनुकूल हीटिंग और शीतलन उपकरण के रूप में, वायु स्रोत हीट पंप आधुनिक ऊर्जा उपयोग के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण स्थान रखता है। वायु स्रोत ऊष्मा पंप का संचालन सिद्धांत ऊष्मा हस्तांतरण की अवधारणा पर आधारित है, जो ऊर्जा हस्तांतरण और सुधार को प्राप्त करने के लिए हवा में थर्मल ऊर्जा का चतुराई से उपयोग करता है, और इसके कई महत्वपूर्ण लाभ हैं। निम्नलिखित वायु स्रोत ऊष्मा पंप के संचालन सिद्धांत और लाभों पर विस्तार से चर्चा करेंगे:

बुनियादी कार्य चक्र

वायु स्रोत ऊष्मा पंप मुख्य रूप से चार मुख्य घटकों से बना है: बाष्पित्र, कंप्रेसर, कंडेनसर और विस्तार वाल्व। वायु स्रोत ऊष्मा पंप की कार्य प्रक्रिया एक बंद चक्र प्रणाली बनाती है।

1. बाष्पित्र - ऊष्मा निष्कर्षण

बाष्पित्र वायु स्रोत ऊष्मा पंप और बाहरी हवा के बीच ऊष्मा विनिमय के लिए एक महत्वपूर्ण घटक है। बाष्पित्र में, कम तापमान और कम दबाव वाला तरल रेफ्रिजरेंट (जैसे कि फ्रीऑन) विस्तार वाल्व द्वारा थ्रॉटल और डिकंप्रेस किए जाने के बाद प्रवेश करता है। इस समय, रेफ्रिजरेंट का क्वथनांक बहुत कम हो जाता है, और यह बाष्पित्र में जल्दी से वाष्पित और वाष्पीकृत हो जाता है। चूँकि तरल से गैसीय अवस्था में बड़ी मात्रा में ऊष्मा को अवशोषित करने की आवश्यकता होती है, और बाष्पित्र के चारों ओर हवा का तापमान अपेक्षाकृत अधिक होता है, इसलिए गर्मी हवा से रेफ्रिजरेंट में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे रेफ्रिजरेंट कम तापमान और कम दबाव वाली गैसीय अवस्था में वाष्पित हो जाता है, और हवा ठंडी हो जाती है। यह प्रक्रिया हवा से गर्मी को अवशोषित करने के उद्देश्य को प्राप्त करती है, ठीक वैसे ही जैसे प्रकृति के विशाल "ताप भंडार" से मुक्त गर्मी निकालना।

2. कंप्रेसर - ऊर्जा सुधार

बाष्पित्र से निकलने वाली कम तापमान और कम दबाव वाली गैस रेफ्रिजरेंट को कंप्रेसर में चूसा जाता है, और कंप्रेसर इसे संपीड़ित करता है और काम करता है। कंप्रेसर के मजबूत संपीड़न के तहत, रेफ्रिजरेंट का दबाव और तापमान तेजी से बढ़ता है और उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली गैस बन जाता है। इस समय, रेफ्रिजरेंट में निहित ऊर्जा काफी बढ़ जाती है। जिस तरह पानी को पानी के पंप के माध्यम से निचले स्थान से ऊंचे स्थान पर पंप करने से पानी की संभावित ऊर्जा बढ़ जाती है, उसी तरह कंप्रेसर रेफ्रिजरेंट को ऊर्जा प्रदान करता है ताकि इसमें उच्च तापमान वाले वातावरण में गर्मी छोड़ने की क्षमता हो।

3. कंडेनसर - गर्मी का विमोचन 

उच्च तापमान और उच्च दबाव वाला गैसीय रेफ्रिजरेंट फिर कंडेनसर में प्रवेश करता है। कंडेनसर आमतौर पर उस इनडोर स्पेस से जुड़ा होता है जिसे गर्म करने की आवश्यकता होती है (जैसे कि फ्लोर हीटिंग पाइप, रेडिएटर, आदि) या घरेलू गर्म पानी की टंकी से। चूँकि रेफ्रिजरेंट का तापमान इनडोर वातावरण या पानी की टंकी के तापमान से अधिक होता है, इसलिए रेफ्रिजरेंट से गर्मी इनडोर स्पेस या पानी में स्थानांतरित हो जाती है, जिससे इनडोर तापमान बढ़ जाता है या पानी गर्म हो जाता है। इस प्रक्रिया के दौरान, गैसीय रेफ्रिजरेंट धीरे-धीरे गर्मी छोड़ने के बाद संघनित और द्रवीभूत होता है, और तरल अवस्था में वापस आ जाता है, जिससे हवा से कमरे या पानी में गर्मी पहुँचाने का मुख्य चरण पूरा हो जाता है।

4. विस्तार वाल्व - परिसंचरण नियंत्रण

कंडेनसर से तरल रेफ्रिजरेंट के बाहर निकलने के बाद, यह विस्तार वाल्व से होकर गुजरता है। विस्तार वाल्व का कार्य रेफ्रिजरेंट को थ्रॉटल और डिप्रेसराइज़ करना है, जिससे इसका दबाव और तापमान फिर से गिर जाता है और वाष्पीकरणकर्ता में प्रवेश करने पर कम तापमान और कम दबाव की स्थिति में वापस आ जाता है, जिससे वाष्पीकरणकर्ता में गर्मी अवशोषित करने वाली वाष्पीकरण प्रक्रिया के अगले दौर की तैयारी होती है। विस्तार वाल्व एक प्रवाह विनियमन वाल्व की तरह है, जो रेफ्रिजरेंट के प्रवाह और दबाव को सटीक रूप से नियंत्रित करता है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि संपूर्ण वायु स्रोत हीट पंप सिस्टम स्थिर और कुशलतापूर्वक संचालित हो सके।

इस तरह की निरंतर चक्र प्रक्रिया के माध्यम से, वायु स्रोत ऊष्मा पंप लगातार हवा से गर्मी को अवशोषित कर सकता है और इसे इनडोर हीटिंग के लिए उच्च तापमान स्तर तक बढ़ा सकता है, जिससे घरेलू गर्म पानी बनाया जा सकता है या गर्मियों में प्रशीतन कार्य प्राप्त किया जा सकता है (शीतलक के प्रवाह की दिशा को बदलकर, कमरे में गर्मी बाहरी हवा में स्थानांतरित हो जाती है)