मेरे निष्क्रिय घर में...

"सर्दियों में ठंड होनी चाहिए," क्लासिक ने कहा। यह पता चला कि यह आवश्यक नहीं है. इसके अलावा, थोड़े समय तक गर्म रहने के लिए इसका गंदा, बदबूदार और पर्यावरण के लिए हानिकारक होना जरूरी नहीं है।

वर्तमान में, हमारे घरों में गर्मी जरूरी नहीं कि ईंधन तेल, गैस और बिजली के कारण हो। सौर, भूतापीय और यहां तक ​​कि पवन ऊर्जा हाल के वर्षों में ईंधन और ऊर्जा स्रोतों के पुराने मिश्रण में शामिल हो गई है।

इस रिपोर्ट में, हम पोलैंड में कोयला, तेल या गैस पर आधारित अभी भी सबसे लोकप्रिय प्रणालियों को नहीं छूएंगे, क्योंकि हमारे अध्ययन का उद्देश्य वह प्रस्तुत करना नहीं है जो हम पहले से ही अच्छी तरह से जानते हैं, बल्कि इसके संदर्भ में आधुनिक, आकर्षक विकल्प प्रस्तुत करना है। पर्यावरण संरक्षण के साथ-साथ ऊर्जा की बचत भी।

बेशक, प्राकृतिक गैस और उसके डेरिवेटिव के दहन पर आधारित हीटिंग भी काफी पर्यावरण के अनुकूल है। हालाँकि, पोलिश दृष्टिकोण से, इसका नुकसान यह है कि हमारे पास घरेलू जरूरतों के लिए इस ईंधन के पर्याप्त संसाधन नहीं हैं।

जल और वायु

पोलैंड में अधिकांश घरों और अपार्टमेंट इमारतों को पारंपरिक बॉयलर और रेडिएटर सिस्टम द्वारा गर्म किया जाता है।

केंद्रीय बॉयलर भवन के हीटिंग सेंटर या व्यक्तिगत बॉयलर रूम में स्थित है। इसका कार्य कमरों में स्थित रेडिएटर्स को पाइप के माध्यम से भाप या गर्म पानी की आपूर्ति पर आधारित है। क्लासिक रेडिएटर - कच्चा लोहा ऊर्ध्वाधर संरचना - आमतौर पर खिड़कियों (1) के पास रखा जाता है।

1. पारंपरिक हीटर

आधुनिक रेडिएटर प्रणालियों में, गर्म पानी को इलेक्ट्रिक पंपों का उपयोग करके रेडिएटर्स में प्रसारित किया जाता है। गर्म पानी रेडिएटर में अपनी गर्मी छोड़ देता है, और ठंडा पानी आगे हीटिंग के लिए बॉयलर में वापस आ जाता है।

रेडिएटर्स को सौंदर्य की दृष्टि से कम "आक्रामक" पैनल या दीवार हीटर से बदला जा सकता है - कभी-कभी उन्हें तथाकथित भी कहा जाता है। सजावटी रेडिएटर, परिसर के डिजाइन और सजावट को ध्यान में रखते हुए विकसित किए गए।

इस प्रकार के रेडिएटर कच्चा लोहा पंख वाले रेडिएटर की तुलना में वजन में (और आमतौर पर आकार में) बहुत हल्के होते हैं। वर्तमान में, बाजार में इस प्रकार के कई प्रकार के रेडिएटर हैं, जो मुख्य रूप से बाहरी आयामों में भिन्न हैं।

कई आधुनिक हीटिंग सिस्टम शीतलन उपकरण के साथ सामान्य घटक साझा करते हैं, और कुछ हीटिंग और शीतलन दोनों प्रदान करते हैं।

नियुक्ति HVAC (हीटिंग, वेंटिलेशन और एयर कंडीशनिंग) का उपयोग घर में हर चीज और वेंटिलेशन का वर्णन करने के लिए किया जाता है। भले ही एचवीएसी प्रणाली का उपयोग किया जाता है, सभी हीटिंग उपकरणों का उद्देश्य ईंधन स्रोत से गर्मी ऊर्जा का उपयोग करना और आरामदायक परिवेश तापमान बनाए रखने के लिए इसे रहने वाले क्वार्टरों में स्थानांतरित करना है।

हीटिंग सिस्टम विभिन्न प्रकार के ईंधन का उपयोग करते हैं, जैसे प्राकृतिक गैस, प्रोपेन, हीटिंग तेल, जैव ईंधन (जैसे लकड़ी), या बिजली।

बलपूर्वक वायु प्रणालियों का उपयोग करना ब्लोअर ओवन, जो नलिकाओं के एक नेटवर्क के माध्यम से घर के विभिन्न क्षेत्रों में गर्म हवा की आपूर्ति करते हैं, उत्तरी अमेरिका में लोकप्रिय हैं (2)।

2. मजबूर वायु परिसंचरण के साथ सिस्टम बॉयलर रूम

पोलैंड में यह अभी भी अपेक्षाकृत दुर्लभ समाधान है। इसका उपयोग मुख्य रूप से नई व्यावसायिक इमारतों और निजी घरों में किया जाता है, आमतौर पर फायरप्लेस के संयोजन में। मजबूर वायु परिसंचरण प्रणाली (सहित) गर्मी पुनर्प्राप्ति के साथ यांत्रिक वेंटिलेशन) कमरे के तापमान को बहुत जल्दी नियंत्रित करें।

ठंड के मौसम में वे हीटर के रूप में काम करते हैं, और गर्म मौसम में वे ठंडा करने वाले एयर कंडीशनिंग सिस्टम बन जाते हैं। यूरोप और पोलैंड के लिए विशिष्ट, स्टोव, बॉयलर रूम, पानी और भाप रेडिएटर वाले सीओ सिस्टम का उपयोग केवल हीटिंग के लिए किया जाता है।

मजबूर वायु प्रणालियाँ आमतौर पर धूल और एलर्जी को दूर करने के लिए उन्हें फ़िल्टर भी करती हैं। आर्द्रीकरण (या सुखाने) उपकरण भी सिस्टम में बनाए गए हैं।

इन प्रणालियों का नुकसान वेंटिलेशन नलिकाओं को स्थापित करने और दीवारों में उनके लिए जगह आरक्षित करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, पंखे कभी-कभी शोर करते हैं और चलती हवा से एलर्जी फैल सकती है (यदि इकाई का रखरखाव ठीक से नहीं किया गया है)।

उन प्रणालियों के अलावा जो हमारे लिए सबसे अधिक परिचित हैं, अर्थात्। रेडिएटर और वायु आपूर्ति इकाइयाँ, अन्य भी हैं, अधिकतर आधुनिक। यह हाइड्रोनिक सेंट्रल हीटिंग और फोर्स्ड एयर सिस्टम से इस मायने में अलग है कि यह सिर्फ हवा को ही नहीं, बल्कि फर्नीचर और फर्श को भी गर्म करता है।

गर्म पानी के लिए कंक्रीट के फर्श के अंदर या लकड़ी के फर्श के नीचे प्लास्टिक पाइप बिछाने की आवश्यकता होती है। यह एक शांत और समग्र ऊर्जा कुशल प्रणाली है। यह जल्दी गर्म नहीं होता है, लेकिन लंबे समय तक गर्मी बरकरार रखता है।

"फर्श टाइल" भी है जो फर्श के नीचे स्थापित विद्युत प्रतिष्ठानों (आमतौर पर सिरेमिक या पत्थर की टाइलें) का उपयोग करती है। वे गर्म पानी प्रणालियों की तुलना में कम ऊर्जा कुशल हैं और आमतौर पर केवल बाथरूम जैसे छोटे स्थानों में ही उपयोग किए जाते हैं।

हीटिंग का एक और, अधिक आधुनिक प्रकार। हाइड्रोलिक प्रणाली. बेसबोर्ड वॉटर हीटर दीवार पर नीचे लगाए जाते हैं ताकि वे कमरे के नीचे से ठंडी हवा खींच सकें, फिर इसे गर्म कर सकें और वापस अंदर लौटा सकें। वे कई की तुलना में कम तापमान पर काम करते हैं।

ये सिस्टम पानी को गर्म करने के लिए एक केंद्रीय बॉयलर का भी उपयोग करते हैं जो एक पाइपिंग सिस्टम के माध्यम से अलग-अलग हीटिंग उपकरणों में बहता है। मूलतः, यह पुराने वर्टिकल रेडिएटर सिस्टम का अद्यतन संस्करण है।

इलेक्ट्रिक पैनल रेडिएटर और अन्य प्रकार का आमतौर पर मुख्य घरेलू हीटिंग सिस्टम में उपयोग नहीं किया जाता है। बिजली के हीटरमुख्यतः बिजली की ऊंची लागत के कारण। हालाँकि, वे एक लोकप्रिय पूरक हीटिंग विकल्प बने हुए हैं, उदाहरण के लिए मौसमी स्थानों (जैसे बरामदे) में।

इलेक्ट्रिक हीटर स्थापित करना सरल और सस्ता है, इसके लिए किसी पाइपिंग, वेंटिलेशन या अन्य वितरण उपकरणों की आवश्यकता नहीं होती है।

पारंपरिक पैनल हीटरों के अलावा, इलेक्ट्रिक रेडियंट हीटर (3) या हीटिंग लैंप भी हैं जो कम तापमान वाली वस्तुओं में ऊर्जा स्थानांतरित करते हैं विद्युत चुम्बकीय विकिरण.

3. इन्फ्रारेड हीटर

विकिरण करने वाले पिंड के तापमान के आधार पर, अवरक्त विकिरण की तरंग दैर्ध्य 780 एनएम से 1 मिमी तक होती है। इलेक्ट्रिक इन्फ्रारेड हीटर अपनी इनपुट शक्ति का 86% तक उज्ज्वल ऊर्जा के रूप में उत्सर्जित करते हैं। एकत्र की गई लगभग सभी विद्युत ऊर्जा को फिलामेंट से अवरक्त गर्मी में परिवर्तित किया जाता है और परावर्तकों के माध्यम से आगे भेजा जाता है।

भूतापीय पोलैंड

जियोथर्मल हीटिंग सिस्टम - बहुत उन्नत, उदाहरण के लिए आइसलैंड में, बढ़ती रुचि के हैंजहां (आईडीडीपी) के तहत ड्रिलिंग इंजीनियर ग्रह के आंतरिक ताप स्रोत में और अधिक गहराई तक उतर रहे हैं।

2009 में, ईपीडीएम की ड्रिलिंग करते समय, यह गलती से पृथ्वी की सतह से लगभग 2 किमी नीचे स्थित मैग्मा भंडार में गिर गया। इस प्रकार, लगभग 30 मेगावाट ऊर्जा की क्षमता वाला इतिहास का सबसे शक्तिशाली भूतापीय कुआँ प्राप्त हुआ।

वैज्ञानिकों को मध्य-अटलांटिक कटक तक पहुंचने की उम्मीद है, जो पृथ्वी पर सबसे लंबी मध्य-महासागर पर्वतमाला है, जो टेक्टोनिक प्लेटों के बीच एक प्राकृतिक सीमा है।

वहां, मैग्मा समुद्र के पानी को 1000 डिग्री सेल्सियस के तापमान तक गर्म करता है, और दबाव वायुमंडलीय दबाव से दो सौ गुना अधिक होता है। ऐसी परिस्थितियों में, 50 मेगावाट के ऊर्जा उत्पादन के साथ सुपरक्रिटिकल भाप उत्पन्न करना संभव है, जो एक सामान्य भूतापीय कुएं की तुलना में लगभग दस गुना अधिक है। इसका मतलब 50 हजार तक पुनःपूर्ति की संभावना होगी। मकानों।

यदि परियोजना प्रभावी होती, तो इसी तरह की परियोजना को दुनिया के अन्य हिस्सों में भी लागू किया जा सकता था, उदाहरण के लिए, रूस में। जापान या कैलिफोर्निया में.

4. तथाकथित का विज़ुअलाइज़ेशन। उथली भूतापीय ऊर्जा

सैद्धांतिक रूप से, पोलैंड में भू-तापीय स्थितियां बहुत अच्छी हैं, क्योंकि देश के 80% क्षेत्र पर तीन भू-तापीय प्रांतों का कब्जा है: मध्य यूरोपीय, सबकारपैथियन और कार्पेथियन। हालाँकि, भूतापीय जल के उपयोग की वास्तविक संभावनाएँ देश के 40% क्षेत्र से संबंधित हैं।

इन जलाशयों का पानी का तापमान 30-130 डिग्री सेल्सियस (कुछ स्थानों पर 200 डिग्री सेल्सियस भी) है, और तलछटी चट्टानों में घटना की गहराई 1 से 10 किमी तक है। प्राकृतिक बहिर्वाह बहुत दुर्लभ है (सुदेती - सिप्लिस, लोन्डेक-ज़ड्रोज)।

हालाँकि ये बात कुछ और है गहरा भूतापीय 5 किमी तक के कुओं के साथ, और कुछ और, तथाकथित। उथला भूतापीय, जिसमें स्रोत ऊष्मा अपेक्षाकृत उथले दबे हुए इंस्टॉलेशन (4) का उपयोग करके जमीन से ली जाती है, आमतौर पर कुछ से 100 मीटर तक।

ये प्रणालियाँ ताप पंपों पर आधारित हैं, जो पानी या हवा से गर्मी पैदा करने के लिए भूतापीय ऊर्जा के समान आधार हैं। अनुमान है कि पोलैंड में पहले से ही ऐसे हजारों समाधान मौजूद हैं और उनकी लोकप्रियता धीरे-धीरे बढ़ रही है।

हीट पंप बाहर से गर्मी लेता है और इसे घर के अंदर स्थानांतरित करता है (5)। पारंपरिक हीटिंग सिस्टम की तुलना में कम बिजली की खपत होती है। जब बाहर गर्मी होती है, तो यह एयर कंडीशनर के विपरीत कार्य कर सकता है।

5. एक साधारण कंप्रेसर हीट पंप की योजना: 1) कंडेनसर, 2) थ्रॉटल वाल्व - या केशिका, 3) बाष्पीकरणकर्ता, 4) कंप्रेसर

एक लोकप्रिय प्रकार का वायु स्रोत ताप पंप मिनी स्प्लिट सिस्टम है, जिसे डक्टलेस भी कहा जाता है। यह अपेक्षाकृत छोटी बाहरी कंप्रेसर इकाई और एक या अधिक इनडोर एयर हैंडलिंग इकाइयों पर आधारित है जिन्हें आसानी से कमरे या घर के दूरदराज के क्षेत्रों में जोड़ा जा सकता है।

अपेक्षाकृत हल्के जलवायु में स्थापना के लिए हीट पंप की सिफारिश की जाती है। वे बहुत गर्म और बहुत ठंडे मौसम की स्थिति में कम प्रभावी रहते हैं।

अवशोषण हीटिंग और शीतलन प्रणाली वे बिजली से नहीं, बल्कि सौर ऊर्जा, भूतापीय ऊर्जा या प्राकृतिक गैस से संचालित होते हैं। एक अवशोषण ताप पंप किसी भी अन्य ताप पंप की तरह ही काम करता है, लेकिन इसका एक अलग ऊर्जा स्रोत होता है और रेफ्रिजरेंट के रूप में अमोनिया समाधान का उपयोग करता है।

हाइब्रिड बेहतर हैं

हाइब्रिड सिस्टम में ऊर्जा अनुकूलन सफलतापूर्वक हासिल किया गया है, जिसमें ताप पंप और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का भी उपयोग किया जा सकता है।

हाइब्रिड सिस्टम का एक रूप है गर्मी पंप के संयोजन में संघनक बॉयलर के साथ. पंप आंशिक रूप से लोड लेता है जबकि गर्मी की मांग सीमित होती है। जब अधिक गर्मी की आवश्यकता होती है, तो संघनक बॉयलर हीटिंग का कार्य संभाल लेता है। इसी तरह, एक ताप पंप को एक ठोस ईंधन बॉयलर के साथ जोड़ा जा सकता है।

हाइब्रिड प्रणाली का एक अन्य उदाहरण संयोजन है सौर इकाई के साथ संघनक इकाई. ऐसी प्रणाली मौजूदा और नई दोनों इमारतों में स्थापित की जा सकती है। यदि इंस्टॉलेशन का मालिक ऊर्जा स्रोतों के मामले में अधिक स्वतंत्रता चाहता है, तो हीट पंप को फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन के साथ जोड़ा जा सकता है और इस प्रकार हीटिंग के लिए घर के स्वयं के समाधानों द्वारा उत्पन्न बिजली का उपयोग किया जा सकता है।

सौर स्थापना ताप पंप को बिजली देने के लिए सस्ती बिजली प्रदान करती है। बिजली से उत्पन्न अतिरिक्त बिजली जिसका उपयोग सीधे भवन में नहीं किया जाता है, का उपयोग भवन की बैटरी को चार्ज करने या सार्वजनिक ग्रिड को बेचने के लिए किया जा सकता है।

यह जोर देने योग्य है कि आधुनिक जनरेटर और थर्मल इंस्टॉलेशन आमतौर पर सुसज्जित होते हैं इंटरनेट इंटरफ़ेस और इसे टैबलेट या स्मार्टफोन पर किसी एप्लिकेशन का उपयोग करके दूर से नियंत्रित किया जा सकता है, अक्सर दुनिया में कहीं से भी, जो संपत्ति मालिकों को लागत को अनुकूलित करने और बचाने की अनुमति देता है।

स्व-निर्मित ऊर्जा से बेहतर कुछ भी नहीं है

बेशक, किसी भी हीटिंग सिस्टम को वैसे भी ऊर्जा स्रोतों की आवश्यकता होगी। तरकीब यह है कि इसे सबसे किफायती और सस्ता समाधान बनाया जाए।

अंततः, ऐसे कार्यों को मॉडल में "घर पर" उत्पन्न ऊर्जा कहा जाता है सूक्ष्म सह-उत्पादन () या सूक्ष्म विद्युत संयंत्र ()।

परिभाषा के अनुसार, यह एक तकनीकी प्रक्रिया है जिसमें छोटे और मध्यम बिजली से जुड़े उपकरणों के उपयोग के आधार पर गर्मी और बिजली (ऑफ-ग्रिड) का संयुक्त उत्पादन शामिल है।

सूक्ष्म सह-उत्पादन का उपयोग उन सभी सुविधाओं पर किया जा सकता है जहां बिजली और गर्मी की एक साथ आवश्यकता होती है। युग्मित प्रणालियों के सबसे आम उपयोगकर्ता व्यक्तिगत प्राप्तकर्ता (6) और अस्पताल और शैक्षिक केंद्र, खेल केंद्र, होटल और विभिन्न सार्वजनिक उपयोगिताएँ दोनों हैं।

6. गृह ऊर्जा प्रणाली

आज, औसत घरेलू ऊर्जा कार्यकर्ता के पास घर और यार्ड में ऊर्जा पैदा करने के लिए पहले से ही कई प्रौद्योगिकियां हैं: सौर, पवन और गैस। (बायोगैस - यदि वे वास्तव में "अपने" हैं)।

तो आप उन्हें छत पर स्थापित कर सकते हैं, जिन्हें ताप जनरेटर के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए और जिनका उपयोग अक्सर पानी गर्म करने के लिए किया जाता है।

यह छोटे तक भी पहुंच सकता है पवन टरबाइनव्यक्तिगत जरूरतों के लिए. अधिकतर इन्हें जमीन में दबे मस्तूलों पर रखा जाता है। उनमें से सबसे छोटा, 300-600 W की शक्ति और 24 V के वोल्टेज के साथ, छतों पर स्थापित किया जा सकता है, बशर्ते कि उनका डिज़ाइन इसके अनुकूल हो।

घरेलू परिस्थितियों में, 3-5 kW की क्षमता वाले बिजली संयंत्र सबसे अधिक पाए जाते हैं, जो कि जरूरतों, उपयोगकर्ताओं की संख्या आदि के आधार पर स्थापित किए जाते हैं। - प्रकाश व्यवस्था, विभिन्न घरेलू उपकरणों के संचालन, सीओ के लिए पानी के पंप और अन्य छोटी जरूरतों के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

10 किलोवाट से कम तापीय शक्ति और 1-5 किलोवाट की विद्युत शक्ति वाले सिस्टम मुख्य रूप से व्यक्तिगत घरों में उपयोग किए जाते हैं। इस तरह के "होम माइक्रो-सीएचपी" के पीछे का विचार आपूर्ति की जा रही इमारत के अंदर बिजली और गर्मी दोनों का एक स्रोत रखना है।

घरेलू पवन ऊर्जा प्रौद्योगिकी में अभी भी सुधार हो रहा है। उदाहरण के लिए, विंडट्रॉनिक्स (7) द्वारा पेश किए गए छोटे हनीवेल पवन टरबाइन, लगभग 180 सेमी व्यास वाले ब्लेड वाले साइकिल के पहिये के समान कफन के साथ, 2,752 मीटर/सेकेंड की औसत हवा की गति पर 10 kWh उत्पन्न करते हैं। असामान्य ऊर्ध्वाधर डिजाइन के साथ विंडस्पायर टर्बाइन द्वारा समान शक्ति प्रदान की जाती है।

7. एक घर की छत पर स्थापित छोटे हनीवेल टर्बाइन

नवीकरणीय स्रोतों से ऊर्जा प्राप्त करने की अन्य तकनीकों में इस पर ध्यान देने योग्य है बायोगैस. इस सामान्य शब्द का उपयोग कार्बनिक यौगिकों के अपघटन के दौरान उत्पन्न होने वाली ज्वलनशील गैसों का वर्णन करने के लिए किया जाता है, जैसे सीवेज, घरेलू अपशिष्ट, खाद, कृषि और कृषि-खाद्य उद्योग अपशिष्ट, आदि।

पुराने सह-उत्पादन से उत्पन्न होने वाली तकनीक, यानी संयुक्त ताप और बिजली संयंत्रों में गर्मी और बिजली का संयुक्त उत्पादन, अपने "छोटे" संस्करण में काफी युवा है। बेहतर और अधिक कुशल समाधानों की खोज अभी भी जारी है। वर्तमान में, कई प्रमुख प्रणालियों की पहचान की जा सकती है, जिनमें शामिल हैं: प्रत्यागामी इंजन, गैस टर्बाइन, स्टर्लिंग इंजन प्रणाली, कार्बनिक रैंकिन चक्र और ईंधन सेल।

स्टर्लिंग का इंजन तीव्र दहन प्रक्रिया के बिना ऊष्मा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है। काम कर रहे तरल पदार्थ - गैस को गर्मी की आपूर्ति हीटर की बाहरी दीवार को गर्म करके की जाती है। बाहर से गर्मी की आपूर्ति करके, इंजन को वस्तुतः किसी भी स्रोत से प्राथमिक ऊर्जा की आपूर्ति की जा सकती है: पेट्रोलियम यौगिक, कोयला, लकड़ी, सभी प्रकार के गैसीय ईंधन, बायोमास और यहां तक ​​कि सौर ऊर्जा।

इस प्रकार के इंजन में शामिल हैं: दो पिस्टन (ठंडा और गर्म), एक पुनर्योजी हीट एक्सचेंजर और काम कर रहे तरल पदार्थ और बाहरी स्रोतों के बीच हीट एक्सचेंजर्स। चक्र में काम करने वाले सबसे महत्वपूर्ण तत्वों में से एक पुनर्योजी है, जो काम कर रहे तरल पदार्थ की गर्मी लेता है क्योंकि यह गर्म से ठंडे स्थान तक प्रवाहित होता है।

इन प्रणालियों में, ताप स्रोत मुख्य रूप से ईंधन दहन प्रक्रियाओं के दौरान उत्पन्न निकास गैसें हैं। इसके बजाय, सर्किट से गर्मी को कम तापमान वाले स्रोत में स्थानांतरित किया जाता है। अंततः, परिसंचरण की दक्षता इन स्रोतों के बीच तापमान के अंतर पर निर्भर करती है। इस प्रकार के इंजन का कार्यशील द्रव हीलियम या वायु है।

स्टर्लिंग इंजन के फायदों में शामिल हैं: उच्च समग्र दक्षता, कम शोर स्तर, अन्य प्रणालियों की तुलना में ईंधन अर्थव्यवस्था, कम गति। बेशक, हमें नुकसान के बारे में नहीं भूलना चाहिए, जिनमें से मुख्य स्थापना मूल्य है।

सह-उत्पादन तंत्र जैसे रैंकिन चक्र (थर्मोडायनामिक चक्रों में ऊष्मा पुनर्प्राप्ति) या स्टर्लिंग इंजन को संचालित करने के लिए केवल ऊष्मा की आवश्यकता होती है। इसका स्रोत, उदाहरण के लिए, सौर या भूतापीय ऊर्जा हो सकता है। कलेक्टर और ताप का उपयोग करके इस तरह से बिजली उत्पन्न करना फोटोवोल्टिक कोशिकाओं का उपयोग करने की तुलना में सस्ता है।

विकास कार्य भी चल रहा है ईंधन कोशिकाएं और सह-उत्पादन संयंत्रों में उनका उपयोग। बाज़ार में इस प्रकार के अभिनव समाधानों में से एक है क्लियरएज. सिस्टम-विशिष्ट कार्यों के अलावा, यह तकनीक उन्नत तकनीक का उपयोग करके सिलेंडर में गैस को हाइड्रोजन में परिवर्तित करती है। इसलिए यहां आग नहीं है.

हाइड्रोजन सेल बिजली पैदा करता है, जिसका उपयोग गर्मी उत्पन्न करने के लिए भी किया जाता है। ईंधन सेल एक नए प्रकार का उपकरण है जो गैसीय ईंधन (आमतौर पर हाइड्रोजन या हाइड्रोकार्बन ईंधन) की रासायनिक ऊर्जा को इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया के माध्यम से बिजली और गर्मी में उच्च दक्षता के साथ परिवर्तित करने की अनुमति देता है - गैस जलाने और यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग किए बिना, जैसा कि मामला है, उदाहरण के लिए, इंजन या गैस टर्बाइन में।

कुछ तत्वों को न केवल हाइड्रोजन द्वारा, बल्कि प्राकृतिक गैस या तथाकथित द्वारा भी संचालित किया जा सकता है। हाइड्रोकार्बन ईंधन प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप प्राप्त सुधारित (सुधारक गैस)।

गर्म पानी संचायक

हम जानते हैं कि गर्म पानी, यानी गर्मी, को एक विशेष घरेलू कंटेनर में कुछ समय के लिए संग्रहीत और संग्रहित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, उन्हें अक्सर सौर संग्राहकों के बगल में देखा जा सकता है। हालाँकि, हर कोई नहीं जानता होगा कि ऐसी कोई चीज़ होती है गर्मी का बड़ा भंडारऊर्जा के विशाल संचयकों की तरह (8)।

8. नीदरलैंड में उत्कृष्ट ताप संचायक

मानक अल्पकालिक भंडारण टैंक वायुमंडलीय दबाव पर काम करते हैं। वे अच्छी तरह से इंसुलेटेड हैं और मुख्य रूप से पीक आवर्स के दौरान मांग प्रबंधन के लिए उपयोग किए जाते हैं। ऐसे टैंकों में तापमान 100°C से थोड़ा कम होता है। यह जोड़ने योग्य है कि कभी-कभी हीटिंग सिस्टम की जरूरतों के लिए पुराने तेल टैंकों को ताप संचयकों में बदल दिया जाता है।

2015 में, पहला जर्मन जहाज नूर्नबर्ग में लॉन्च किया गया था। दोहरी जोन ट्रे. इस तकनीक का पेटेंट बिलफिंगर VAM द्वारा किया गया है।

समाधान ऊपरी और निचले जल क्षेत्रों के बीच एक लचीली परत के उपयोग पर आधारित है। ऊपरी क्षेत्र का भार निचले क्षेत्र पर दबाव बनाता है, जिससे इसमें जमा पानी का तापमान 100°C से अधिक हो सकता है। ऊपरी क्षेत्र में पानी तदनुसार ठंडा है।

इस समाधान के फायदे वायुमंडलीय टैंक की तुलना में समान मात्रा बनाए रखते हुए उच्च तापीय क्षमता हैं, और साथ ही दबाव वाहिकाओं की तुलना में सुरक्षा मानकों से जुड़ी कम लागत है।

हाल के दशकों में, से संबंधित निर्णय भूमिगत ऊर्जा भंडारण. भूजल भंडारण टैंक का निर्माण कंक्रीट, स्टील या फाइबर-प्रबलित प्लास्टिक से किया जा सकता है। कंक्रीट कंटेनरों का निर्माण साइट पर कंक्रीट डालकर या पूर्वनिर्मित तत्वों का उपयोग करके किया जाता है।

प्रसार की जकड़न सुनिश्चित करने के लिए आमतौर पर हॉपर के अंदर एक अतिरिक्त कोटिंग (पॉलिमर या स्टेनलेस स्टील) स्थापित की जाती है। कंटेनर के बाहर हीट-इंसुलेटिंग परत स्थापित की जाती है। ऐसी संरचनाएं भी हैं जो केवल बजरी से तय की गई हैं या सीधे जमीन में खोदी गई हैं, जलभृत में भी।

पारिस्थितिकी और अर्थशास्त्र एक साथ हैं

किसी घर में गर्मी न केवल इस पर निर्भर करती है कि हम इसे कैसे गर्म करते हैं, बल्कि मुख्य रूप से इस पर भी निर्भर करती है कि हम इसे गर्मी के नुकसान से कैसे बचाते हैं और इसमें ऊर्जा का प्रबंधन कैसे करते हैं। आधुनिक निर्माण की वास्तविकता ऊर्जा दक्षता पर जोर देना है, ताकि परिणामी वस्तुएं अर्थव्यवस्था और संचालन दोनों के मामले में उच्चतम आवश्यकताओं को पूरा कर सकें।

यह एक दोहरा "इको" है - पारिस्थितिकी और अर्थव्यवस्था। अधिक से अधिक रखा गया ऊर्जा कुशल इमारतें उन्हें एक कॉम्पैक्ट बॉडी की विशेषता होती है, जिसमें तथाकथित ठंडे पुलों का जोखिम होता है, अर्थात। गर्मी की हानि वाले क्षेत्र. यह बाहरी विभाजन के क्षेत्र के अनुपात के संबंध में सबसे छोटे संकेतक प्राप्त करने के संदर्भ में महत्वपूर्ण है, जिसे जमीन पर फर्श के साथ कुल गर्म मात्रा में ध्यान में रखा जाता है।

बफर सतहों, जैसे कंजर्वेटरीज़, को पूरी संरचना से जोड़ा जाना चाहिए। वे गर्मी की सही मात्रा को केंद्रित करते हैं, साथ ही इसे इमारत की विपरीत दीवार पर देते हैं, जो न केवल इसका भंडारण बन जाता है, बल्कि एक प्राकृतिक रेडिएटर भी बन जाता है।

सर्दियों में, इस प्रकार की बफ़रिंग इमारत को बहुत ठंडी हवा से बचाती है। अंदर, परिसर के बफर लेआउट के सिद्धांत का उपयोग किया जाता है - कमरे दक्षिण की ओर स्थित हैं, और उपयोगिता कक्ष उत्तर की ओर हैं।

सभी ऊर्जा-कुशल घरों का आधार एक उपयुक्त कम तापमान वाली हीटिंग प्रणाली है। गर्मी पुनर्प्राप्ति के साथ यांत्रिक वेंटिलेशन का उपयोग किया जाता है, यानी रिक्यूपरेटर के साथ, जो "इस्तेमाल की गई" हवा को बाहर निकालता है, इमारत में उड़ाई गई ताजी हवा को गर्म करने के लिए अपनी गर्मी बरकरार रखता है।

मानक सौर प्रणालियों तक पहुंचता है जो आपको सौर ऊर्जा का उपयोग करके पानी गर्म करने की अनुमति देता है। जो निवेशक प्रकृति का पूरा लाभ उठाना चाहते हैं वे हीट पंप भी स्थापित करते हैं।

सभी सामग्रियों को जो मुख्य कार्य करने चाहिए उनमें से एक है प्रदान करना उच्चतम थर्मल इन्सुलेशन. नतीजतन, केवल गर्म बाहरी विभाजन बनाए जाते हैं, जो जमीन के पास की छत, दीवारों और छतों को उचित गर्मी हस्तांतरण गुणांक यू रखने की अनुमति देगा।

बाहरी दीवारें कम से कम दो परतों वाली होनी चाहिए, हालाँकि सर्वोत्तम परिणामों के लिए तीन-परत प्रणाली सर्वोत्तम है। उच्चतम गुणवत्ता वाली खिड़कियों में भी निवेश किया जाता है, जिनमें अक्सर तीन शीशे और पर्याप्त रूप से चौड़े थर्मल प्रोफाइल होते हैं। कोई भी बड़ी खिड़कियां इमारत के दक्षिणी हिस्से का विशेषाधिकार होती हैं; उत्तरी तरफ, ग्लेज़िंग को स्पॉट-ऑन और सबसे छोटे आकार में रखा जाता है।

प्रौद्योगिकी और भी आगे बढ़ जाती है निष्क्रिय घरकई दशकों से जाना जाता है। इस अवधारणा के निर्माता वोल्फगैंग फ़िस्ट और बो एडमसन हैं, जिन्होंने 1988 में लुंड विश्वविद्यालय में एक ऐसी इमारत का पहला डिज़ाइन प्रस्तुत किया था जिसमें सौर ऊर्जा से सुरक्षा के अलावा लगभग किसी अतिरिक्त इन्सुलेशन की आवश्यकता नहीं थी। पोलैंड में, पहली निष्क्रिय संरचना 2006 में व्रोकला के पास स्मोलेक में बनाई गई थी।

निष्क्रिय संरचनाओं में, सौर विकिरण, वेंटिलेशन से गर्मी की वसूली (रिकवरी), और बिजली के उपकरणों और रहने वालों जैसे आंतरिक स्रोतों से गर्मी का लाभ इमारत की गर्मी की मांग को संतुलित करने के लिए किया जाता है। केवल विशेष रूप से कम तापमान की अवधि के दौरान, परिसर में आपूर्ति की गई हवा के अतिरिक्त हीटिंग का उपयोग किया जाता है।

एक निष्क्रिय घर एक विशिष्ट तकनीक और आविष्कार की तुलना में एक विचार, किसी प्रकार का वास्तुशिल्प डिजाइन है। इस सामान्य परिभाषा में कई अलग-अलग भवन समाधान शामिल हैं जो ऊर्जा की मांग को कम करने की इच्छा को जोड़ते हैं - प्रति वर्ष 15 kWh/m² से कम - और गर्मी का नुकसान।

इन मापदंडों को प्राप्त करने और इमारत में सभी बाहरी विभाजनों को बचाने के लिए बेहद कम गर्मी हस्तांतरण गुणांक यू की विशेषता है। इमारत का बाहरी आवरण अनियंत्रित वायु रिसाव के लिए अभेद्य होना चाहिए। इसी तरह, विंडो जॉइनरी मानक समाधानों की तुलना में काफी कम गर्मी का नुकसान दिखाती है।

विंडोज़ नुकसान को कम करने के लिए विभिन्न समाधानों का उपयोग करती है, जैसे उनके बीच एक इंसुलेटिंग आर्गन परत के साथ डबल ग्लेज़िंग या ट्रिपल ग्लेज़िंग। निष्क्रिय तकनीक में सफेद या हल्के रंग की छत वाले घर बनाना भी शामिल है जो गर्मियों में सौर ऊर्जा को अवशोषित करने के बजाय प्रतिबिंबित करते हैं।

ग्रीन हीटिंग और कूलिंग सिस्टम वे और कदम आगे बढ़ाते हैं। निष्क्रिय प्रणालियाँ स्टोव या एयर कंडीशनर के बिना गर्मी और ठंडा करने की प्रकृति की क्षमता को अधिकतम करती हैं। हालाँकि, अवधारणाएँ पहले से ही मौजूद हैं सक्रिय घर - अधिशेष ऊर्जा का उत्पादन। वे सौर ऊर्जा, भूतापीय ऊर्जा या अन्य स्रोतों, तथाकथित हरित ऊर्जा द्वारा संचालित विभिन्न यांत्रिक ताप और शीतलन प्रणालियों का उपयोग करते हैं।

गर्मी पैदा करने के नए तरीके खोज रहे हैं

वैज्ञानिक अभी भी नए ऊर्जा समाधानों की तलाश में हैं, जिनके रचनात्मक उपयोग से हमें ऊर्जा के असाधारण नए स्रोत मिल सकते हैं, या कम से कम इसे बहाल करने और संरक्षित करने के तरीके मिल सकते हैं।

कुछ महीने पहले हमने ऊष्मागतिकी के प्रतीत होने वाले विरोधाभासी दूसरे नियम के बारे में लिखा था। प्रयोग प्रो. एंड्रियास शिलिंग ज्यूरिख विश्वविद्यालय से. उन्होंने एक ऐसा उपकरण बनाया, जो पेल्टियर मॉड्यूल का उपयोग करके तांबे के नौ ग्राम के टुकड़े को 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान से बिना किसी बाहरी ऊर्जा स्रोत के कमरे के तापमान से काफी नीचे के तापमान तक ठंडा कर देता था।

क्योंकि यह ठंडा होता है, इसलिए इसे गर्म भी करना चाहिए, जो उदाहरण के लिए, नए, अधिक कुशल उपकरणों के लिए अवसर पैदा कर सकता है, जिन्हें हीट पंप की आवश्यकता नहीं होती है।

बदले में, सारलैंड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर स्टीफन सीलेके और एंड्रियास शुट्ज़ ने इन गुणों का उपयोग संचालित तारों की गर्मी या शीतलन के आधार पर एक अत्यधिक कुशल, पर्यावरण अनुकूल हीटिंग और शीतलन उपकरण बनाने के लिए किया है। इस प्रणाली को किसी मध्यवर्ती कारक की आवश्यकता नहीं है, जो इसका पर्यावरणीय लाभ है।

डोरिस सुंग, यूनिवर्सिटी ऑफ़ सदर्न कैलिफ़ोर्निया स्कूल ऑफ़ आर्किटेक्चर में सहायक प्रोफेसर, भवन ऊर्जा प्रबंधन को अनुकूलित करना चाहते हैं थर्मोबिमेटेलिक कोटिंग्स (9), बुद्धिमान सामग्रियां जो मानव त्वचा की तरह काम करती हैं - गतिशील रूप से और जल्दी से कमरे को सूरज से बचाती हैं, स्व-वेंटिलेशन प्रदान करती हैं या, यदि आवश्यक हो, तो इसे अलग करती हैं।

9. डोरिस सूंग और बायमेटल्स

इस तकनीक का उपयोग करके सुंग ने एक प्रणाली विकसित की थर्मोसेटिंग खिड़कियाँ. जैसे ही सूर्य आकाश में घूमता है, सिस्टम को बनाने वाली प्रत्येक टाइल स्वतंत्र रूप से, समान रूप से उसके साथ चलती है, और यह सब कमरे में थर्मल शासन को अनुकूलित करता है।

इमारत एक जीवित जीव की तरह बन जाती है, जो बाहर से आने वाली ऊर्जा की मात्रा पर स्वतंत्र रूप से प्रतिक्रिया करती है। यह "जीवित" घर के लिए एकमात्र विचार नहीं है, लेकिन यह इस मायने में अलग है कि इसमें चलने वाले हिस्सों के लिए अतिरिक्त बिजली की आवश्यकता नहीं होती है। अकेले कोटिंग के भौतिक गुण ही पर्याप्त हैं।

लगभग दो दशक पहले स्वीडन के लिंडास में गोथेनबर्ग के पास एक आवासीय परिसर बनाया गया था। हीटिंग सिस्टम के बिना पारंपरिक अर्थों में (10)। शांत स्कैंडिनेविया में स्टोव या रेडिएटर के बिना घरों में रहने के विचार ने मिश्रित भावनाएं पैदा कीं।

10. लिंडोस, स्वीडन में हीटिंग सिस्टम के बिना निष्क्रिय घरों में से एक।

एक घर का विचार पैदा हुआ था, जिसमें आधुनिक वास्तु समाधानों और सामग्रियों के साथ-साथ प्राकृतिक परिस्थितियों के अनुकूल अनुकूलन के लिए धन्यवाद, बाहरी बुनियादी ढांचे के साथ संबंध के एक आवश्यक परिणाम के रूप में गर्मी का पारंपरिक विचार - हीटिंग, ऊर्जा - या यहां तक ​​कि ईंधन आपूर्तिकर्ताओं के साथ समाप्त कर दिया गया था। अगर हम अपने घर की गर्मी के बारे में भी ऐसा ही सोचने लगें तो हम सही रास्ते पर हैं।

बहुत गर्म, अधिक गर्म... अधिक गर्म!

हीट एक्सचेंजर शब्दावली

सेंट्रल हीटिंग (सीओ) - आधुनिक अर्थों में एक ऐसी स्थापना का अर्थ है जिसमें परिसर में स्थित हीटिंग तत्वों (रेडिएटर) को गर्मी की आपूर्ति की जाती है। गर्मी को वितरित करने के लिए पानी, भाप या हवा का उपयोग किया जाता है। एक अपार्टमेंट, एक घर, कई इमारतों और यहां तक ​​कि पूरे शहर को कवर करने वाली सीओ प्रणालियां हैं। एक इमारत में फैले प्रतिष्ठानों में, तापमान के साथ घनत्व में परिवर्तन के परिणामस्वरूप पानी गुरुत्वाकर्षण द्वारा परिचालित होता है, हालांकि इसे एक पंप द्वारा मजबूर किया जा सकता है। बड़े प्रतिष्ठानों में, केवल मजबूर संचलन प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

बायलर कक्ष - एक औद्योगिक उद्यम, जिसका मुख्य कार्य शहर के ताप नेटवर्क के लिए उच्च तापमान वाले माध्यम (अक्सर पानी) का उत्पादन है। पारंपरिक प्रणाली (जीवाश्म ईंधन पर चलने वाले बॉयलर) आज दुर्लभ हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि थर्मल पावर प्लांटों में गर्मी और बिजली के संयुक्त उत्पादन के साथ बहुत अधिक दक्षता हासिल की जाती है। दूसरी ओर, केवल नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके ऊष्मा का उत्पादन लोकप्रियता प्राप्त कर रहा है। सबसे अधिक बार, इस उद्देश्य के लिए भूतापीय ऊर्जा का उपयोग किया जाता है, लेकिन बड़े पैमाने पर सौर तापीय प्रतिष्ठान बनाए जा रहे हैं

कलेक्टर घरेलू जरूरतों के लिए पानी गर्म करते हैं।

निष्क्रिय घर, ऊर्जा बचत घर - बाहरी विभाजनों के उच्च इन्सुलेशन मापदंडों और ऑपरेशन के दौरान ऊर्जा की खपत को कम करने के उद्देश्य से कई समाधानों के उपयोग की विशेषता वाला एक निर्माण मानक। निष्क्रिय भवनों में ऊर्जा की मांग 15 kWh/(m²·वर्ष) से ​​कम है, जबकि पारंपरिक घरों में यह 120 kWh/(m²·वर्ष) तक भी पहुँच सकती है। निष्क्रिय घरों में, गर्मी की मांग में कमी इतनी बड़ी है कि वे पारंपरिक हीटिंग सिस्टम का उपयोग नहीं करते हैं, बल्कि वेंटिलेशन हवा का केवल अतिरिक्त हीटिंग करते हैं। इसका उपयोग गर्मी की मांग को संतुलित करने के लिए भी किया जाता है।

सौर विकिरण, वेंटिलेशन से गर्मी पुनर्प्राप्ति (पुनर्प्राप्ति), साथ ही आंतरिक स्रोतों जैसे विद्युत उपकरणों या यहां तक ​​कि स्वयं निवासियों से गर्मी प्राप्त होती है।

गज़ेनिक (बोलचाल की भाषा में - एक रेडिएटर, फ्रेंच कैलोरिफ़ेयर से) - एक जल-वायु या भाप-वायु ताप विनिमायक, जो एक केंद्रीय ताप प्रणाली का एक तत्व है। वर्तमान में, वेल्डेड स्टील प्लेटों से बने पैनल रेडिएटर्स का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। नए केंद्रीय हीटिंग सिस्टम में, फिनेड रेडिएटर व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किए जाते हैं, हालांकि कुछ समाधानों में डिज़ाइन की मॉड्यूलरिटी अधिक पंखों को जोड़ने की अनुमति देती है, और इसलिए रेडिएटर पावर में एक साधारण परिवर्तन होता है। हीटर से गर्म पानी या भाप बहती है, जो आमतौर पर सीएचपी से सीधे नहीं आती है। पानी जो पूरे इंस्टॉलेशन को भरता है, उसे हीट एक्सचेंजर में हीटिंग नेटवर्क या बॉयलर से पानी के साथ गर्म किया जाता है, और फिर रेडिएटर्स जैसे हीट रिसीवर्स में जाता है।

सेंट्रल हीटिंग बॉयलर - सीएच सर्किट में परिचालित शीतलक (आमतौर पर पानी) को गर्म करने के लिए ठोस ईंधन (कोयला, लकड़ी, कोक, आदि), गैसीय (प्राकृतिक गैस, एलपीजी), ईंधन तेल (ईंधन तेल) जलाने के लिए एक उपकरण। आम बोलचाल में, एक केंद्रीय हीटिंग बॉयलर को गलत तरीके से स्टोव कहा जाता है। एक भट्टी के विपरीत, जो उत्पन्न गर्मी को पर्यावरण को छोड़ देता है, बॉयलर उस पदार्थ की गर्मी को छोड़ देता है जो इसे वहन करता है, और गर्म शरीर दूसरी जगह जाता है, उदाहरण के लिए, एक हीटर में, जहां इसका उपयोग किया जाता है।

संघनक बॉयलर - एक बंद दहन कक्ष वाला उपकरण। इस प्रकार के बॉयलरों को ग्रिप गैसों से अतिरिक्त मात्रा में ऊष्मा प्राप्त होती है, जो पारंपरिक बॉयलरों में चिमनी के माध्यम से निकलती है। इसके लिए धन्यवाद, वे उच्च दक्षता के साथ काम करते हैं, 109% तक पहुंचते हैं, जबकि पारंपरिक मॉडल में यह 90% तक है - अर्थात। वे बेहतर ईंधन का उपयोग करते हैं, जो कम ताप लागत में परिवर्तित होता है। संघनित बॉयलरों का प्रभाव ग्रिप गैस तापमान में सबसे अच्छा देखा जाता है। पारंपरिक बॉयलरों में, फ़्लू गैसों का तापमान 100 डिग्री सेल्सियस से अधिक होता है, और बॉयलरों को संघनित करने में यह केवल 45-60 डिग्री सेल्सियस होता है।