जियोथर्मल हीट पंप के बारे में बुरी बातें

जियोथर्मल हीट पंप कार्बन उत्सर्जन को कम करके ग्लोबल वार्मिंग की समस्या को हल करने में सक्षम हरित प्रौद्योगिकियों में से एक हैं। लेकिन अधिकांश अन्य नवीकरणीय ऊर्जाओं की तरह, यह ऊर्जा स्रोत अपने स्वयं के ब्रांड की समस्याओं के साथ आता है। जो लोग इस तकनीक का उपयोग करना चाहते हैं, उन्हें अनावश्यक लागतों से बचने और किसी भी नकारात्मक पर्यावरणीय प्रभाव को रोकने में मदद करने के लिए इसकी अच्छी समझ होनी चाहिए।

भूतापीय ऊष्मा पम्प

जियोथर्मल हीट पंप (जीएचपी), जिसे जियो-एक्सचेंज भी कहा जाता है, कुछ फीट से नीचे की गहराई पर जमीन के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करके काम करते हैं, जहां तापमान लगभग स्थिर वर्ष दौर होता है।

चित्रित कछुए क्या खाते हैं?

• सौर ऊर्जा के बारे में तथ्य
• गो ग्रीन पिक्चर्स
• पैसे बचाने के लिए मेरा व्यवसाय कैसे हरा हो सकता है

Energy.gov घर और व्यवसायों में उपयोग किए जाने वाले GHP के प्रकारों की व्याख्या करता है।

• क्लोज्ड लूप सिस्टम के अंदर तीन प्रकार होते हैं। वे क्षैतिज, लंबवत और जमीन हैं। वे जमीन या पानी के साथ गर्मी का आदान-प्रदान करने के लिए बंद पाइपों में घूमने वाले एंटीफ्ीज़ के साथ मिश्रित पानी का उपयोग करते हैं। जमीन के ऊपर एक हीट एक्सचेंजर बंद लूप में अपने रेफ्रिजरेंट और एंटीफ्freeीज़ समाधान के बीच गर्मी स्थानांतरित करता है।
• डायरेक्ट हीट एक्सचेंज सिस्टम गर्मी का आदान-प्रदान करने के लिए सीधे भूमिगत बंद लूपों में रेफ्रिजरेंट का उपयोग करते हैं और इनमें मध्यस्थ हीट एक्सचेंजर नहीं होता है।
• ओपन लूप सिस्टम गर्मी के आदान-प्रदान के लिए बाहरी स्रोतों जैसे कुओं या झीलों से लगातार पानी खींचते हैं और इसे डिस्चार्ज के रूप में लौटाते हैं।

एक ओरेगन विश्वविद्यालय की रिपोर्ट (पृष्ठ ६) २०१५ में विश्व भूतापीय सम्मेलन में, अनुमान है कि यू.एस. में १४ लाख जीएचपी हैं, इनमें से ९०% क्लोज्ड लूप सिस्टम हैं और केवल १०% ओपन लूप सिस्टम हैं।

सामान्य समस्याएं

जबकि भूतापीय ताप पंपों के कई फायदे हैं, वहीं कई विपक्ष भी हैं। कुछ सामान्य हैं और अन्य सिस्टम-विशिष्ट समस्याएं हैं।

प्रारंभिक लागत

हर कोई इस बात से सहमत है कि GHP की प्रारंभिक स्थापना लागत अधिक है, और गणना करना मुश्किल , क्योंकि यह घर/भवन के आकार, पंप, मिट्टी, जलवायु और लूप फील्ड पर निर्भर करता है। सफल स्थापना सुनिश्चित करने के लिए एक अनुभवी ठेकेदार महत्वपूर्ण है।

निजी उद्यम से अनुमान ऊर्जा घर २५०० वर्ग फुट के घर के लिए यह दर्शाता है कि ६-टन वर्टिकल लूप सिस्टम की लागत $३४,००० है, रेडिएंट हीटिंग और कूलिंग के लिए ५ टन क्षैतिज लूप की लागत $२९,५०० है, और सौर हीटिंग के साथ संयुक्त ५ टन क्षैतिज लूप की लागत $४७,५०० है।

ऊर्जा घर लागत के मुद्दे को तोड़ता है , कह रहा है, 'यह एक पारंपरिक हीटिंग, कूलिंग और गर्म पानी की व्यवस्था की लागत से लगभग दोगुना है, लेकिन जियोथर्मल हीटिंग/कूलिंग सिस्टम उपयोगिता बिलों को 40% से 60% तक कम कर सकते हैं।'

योग्य पेशेवरों की कमी

GHP तकनीक जटिल है और इसके लिए विभिन्न पहलुओं के ज्ञान की आवश्यकता होती है। चिंतित वैज्ञानिकों का संघ ध्यान दें कि कई हीटिंग और कूलिंग इंस्टालर 'तकनीक से परिचित नहीं हैं,' जो बदले में इसके प्रसार और रखरखाव में बाधा डालते हैं। देश के कुछ क्षेत्रों में जीएचपी सिस्टम स्थापित करने में सक्षम योग्य ठेकेदारों को ढूंढना भी मुश्किल है, जो भू-तापीय तापन प्रणाली की लागत को और बढ़ा देता है।

एक DIY परियोजना नहीं

अमेरिकी ऊर्जा विभाग जीएचपी को एक DIY परियोजना के रूप में संभालने को हतोत्साहित करता है। इस तकनीक के लिए कई क्षेत्रों में विशेष ज्ञान की आवश्यकता होती है। तय करना प्रणाली सबसे उपयुक्त घर या व्यवसाय के लिए भूविज्ञान, जल विज्ञान, भूमि की उपलब्धता, हीटिंग और कूलिंग आवश्यकताओं और घर में अन्य महत्वपूर्ण ऊर्जा-बचत उपकरणों जैसे कारकों की गहन जांच आवश्यक है। इस प्रणाली का अधिकतम लाभ उठाने के लिए आवश्यक लूप फील्ड या पंप के इष्टतम आकार की गणना करना हर किसी के लिए संभव नहीं है।

आप अमरेटो को खट्टा कैसे बनाते हैं

बिजली का उपयोग

क्लोज्ड-लूप सिस्टम में हीट कंप्रेसर चलाने के लिए बिजली आवश्यक है, और ओपन लूप सिस्टम में पूरे साल पानी पंप करने के लिए, इसलिए एक GHP है पूरी तरह से कार्बन न्यूट्रल नहीं।

बंद लूप सिस्टम मुद्दे

क्लोज्ड लूप सिस्टम सामान्य नुकसान साझा करते हैं जैसे दक्षता पर मिट्टी के प्रभाव और एंटीफ्freeीज़ की उपस्थिति। लूप मुद्दे क्षैतिज या ऊर्ध्वाधर अभिविन्यास से संबंधित भी मौजूद हैं, जैसा कि प्रत्यक्ष ताप विनिमय प्रणालियों और तालाब प्रणालियों से संबंधित हैं।

मिट्टी के प्रकार

तपिश भंडारण और स्थानांतरण भारी मिट्टी जैसे मिट्टी या चट्टान में सबसे अच्छा है। रेतीली मिट्टी ज्यादा गर्मी को स्टोर या ट्रांसफर नहीं कर सकती है इसलिए बड़े लूप फील्ड जरूरी हैं। '12.5% ​​​​से नीचे मिट्टी की नमी में कमी का ताप पंपों के प्रदर्शन पर विनाशकारी प्रभाव पड़ता है' कहता है एनर्जीज में प्रकाशित 2014 का एक अध्ययन (पृष्ठ 3), जबकि मिट्टी की नमी में 25% से अधिक की वृद्धि से गर्मी हस्तांतरण में सुधार होता है। इसलिए शुष्क मिट्टी विशेष रूप से प्रत्यक्ष ताप विनिमय प्रणालियों के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

एंटीफ्ऱीज़र

क्लोज्ड-लूप सिस्टम हीट एक्सचेंज के लिए एंटीफ्ीज़ के साथ पानी का उपयोग करते हैं। पुराने मॉडल का इस्तेमाल किया मेथनॉल जो तेजी से वाष्पित हो जाता है और लोगों और जानवरों के लिए जहरीला होता है, इसलिए अब इसे यू.एस. के कई हिस्सों में प्रतिबंधित कर दिया गया है। इथेनॉल मेथनॉल जितना जहरीला नहीं है बल्कि महंगा है। चिंताएं कि इथाइलीन ग्लाइकॉल भूजल स्रोतों के रिसाव और दूषित होने के कारण इस प्रकार के एंटीफ्ीज़ को कई राज्यों में भू-तापीय प्रणालियों में उपयोग के लिए प्रतिबंधित कर दिया गया है। नमकीन (कैल्शियम क्लोराइड) एक अच्छा विकल्प है, हालांकि यह संक्षारक है, इसलिए इसे कप्रोनिकल पाइप की जरूरत है। प्रोपलीन ग्लाइकोल का लोगों या पर्यावरण पर कोई प्रतिकूल प्रभाव नहीं पड़ता है।

जब तक एंटीफ्ीज़ के साथ मिश्रित पानी बंद लूपों में घूम रहा है, तब तक कोई पर्यावरणीय प्रभाव नहीं पड़ता है। हालांकि, यहां तक ​​​​कि छोटे रिसाव भी खतरनाक हो सकते हैं, इसलिए ब्राइन या प्रोपलीन ग्लाइकोल प्रकार के एंटीफ्रीज के साथ रहना सबसे अच्छा है।

क्षैतिज प्रणाली

तकनीकी समाचार बुलेटिन क्षैतिज प्रणाली को हर टन हीटिंग या कूलिंग के लिए 1,500-3,000 वर्ग फुट भूमि की आवश्यकता होती है।

• बड़ा क्षेत्र आवश्यक - यह भूमि बाद में केवल बागवानी के लिए उपयुक्त है, लेकिन घर या अन्य भवन निर्माण के विस्तार के लिए नहीं। ये सिस्टम रेट्रोफिट के लिए उपयुक्त नहीं हैं, क्योंकि हो सकता है कि पर्याप्त जगह उपलब्ध न हो।
• तापमान अंतर - ३ से ६ फीट की उथली गहराई पर मौसम के कारण तापमान में अंतर हो सकता है, दफन की गहराई और वर्षा दक्षता को प्रभावित कर सकती है, भले ही गहराई को सीमित करने से मिट्टी की खुदाई की लागत कम हो जाती है जो क्लोज्ड-लूप स्थापित करने का सबसे महंगा हिस्सा है। प्रणाली
• मिट्टी के मुद्दे - चट्टानी या उथली मिट्टी इन प्रणालियों के लिए उपयुक्त नहीं है, ऐसे में ऊर्ध्वाधर प्रणाली आवश्यक है।

कार्यक्षेत्र प्रणाली

यह सबसे कुशल प्रणाली है क्योंकि यू-आकार के लूप मिट्टी में 150-450 फीट गहराई तक जाते हैं, तकनीकी समाचार बुलेटिन नोट करता है। अन्य मुद्दों में शामिल हैं:

• व्यय - यू-आकार के लूप और उनकी गहराई उन्हें सभी जीएचएस सिस्टमों में सबसे महंगी बनाती है।
• कुशल स्थापना और आवश्यक उपकरण - इसके अलावा, इन गहराई तक ड्रिलिंग के लिए कुशल ड्रिलर और विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है जो हर जगह उपलब्ध नहीं होते हैं।

डायरेक्ट हीट एक्सचेंज सिस्टम (DX)

डीएक्स जमीन के नीचे 4 से 6 फीट दबे हुए रेफ्रिजरेंट से भरे तांबे के पाइप का उपयोग करता है। यह प्रणाली सभी जीएचपी मॉडलों में सबसे पुरानी है और इसका पर्यावरणीय प्रभाव सबसे अधिक है।

लड़कियों के लिए j से शुरू होने वाले नाम

• अम्लीय मिट्टी में तांबे के पाइप का क्षरण आम है, इसलिए डीएक्स इन मिट्टी के लिए उपयुक्त नहीं है, एक सदस्य बताते हैं जियो एक्सचेंज फोरम . इसे रोकने के लिए, मिट्टी के नमूनों को गहराई पर एकत्र किया जाना चाहिए ताकि वे एसिड, क्लोराइड, हाइड्रोजन सल्फाइड, सल्फेट्स या अमोनिया की उच्च सांद्रता की जांच कर सकें, जिससे नियोजन चरण महंगा हो जाए। पीवीसी के बजाय तांबे का उपयोग किया जाता है क्योंकि यह गर्मी का बेहतर संवाहक है।
• रेफ्रिजरेंट डीएक्स के साथ प्रमुख पर्यावरणीय समस्या है। यहां तक ​​​​कि छोटी दरारें भी उन्हें छोड़ सकती हैं, जिससे ग्लोबल वार्मिंग हो सकती है। पहले के मॉडल क्लोरोफ्लोरोकार्बन (सीएफसी) और हाइड्रोक्लोरोफ्लोरोन (एचसीएफसी) का इस्तेमाल करते थे। मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल उनके उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया है क्योंकि उन्होंने ओजोन परत को नुकसान पहुंचाया है। उनके स्थानापन्न फ्लोरोकार्बन (एफसी) और हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) ग्लोबल वार्मिंग का कारण बन सकते हैं और जलवायु परिवर्तन पर क्योटो प्रोटोकॉल कन्वेंशन द्वारा निषिद्ध हैं। 2016 में, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) इन रसायनों को चरणबद्ध तरीके से समाप्त करने के उद्देश्य से सिफारिशें जारी की और उन्हें अस्वीकार्य के रूप में सूचीबद्ध किया। EPA भी R410A की अनुशंसा नहीं करता है नवीनतम लोकप्रिय रेफ्रिजरेंट क्योंकि यह भी ग्रीनहाउस उत्सर्जन का कारण बनता है।
• ग्रीन बिल्डिंग विशेषज्ञों का कहना है कि प्रदूषण फैलाने वाले रेफ्रिजरेंट को इरादे या दुर्घटना से फैलाना अवैध है।

2001 में, ओरेगन विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक (पी. 2) ने डीएक्स सिस्टम को एक पर्यावरण जोखिम घोषित किया है और उनकी अनुशंसा नहीं करते हैं। Energy.gov के अनुसार, स्थानीय पर्यावरण प्रतिबंधों के कारण, यू.एस. के कुछ हिस्सों में इसे प्रतिबंधित किया गया है।

तालाब बंद लूप सिस्टम

बंद लूप सिस्टम गर्मी के आदान-प्रदान के लिए जल निकायों का भी उपयोग कर सकते हैं। हालाँकि, इनमें भी कुछ मुद्दे हैं।

• तकनीकी समाचार बुलेटिन के अनुसार, उथला पानी तापमान में भिन्नता दिखाता है, और सार्वजनिक जल स्रोतों में पाइपिंग क्षतिग्रस्त होने की संभावना है।
• Energy.gov के अनुसार केवल आवश्यक न्यूनतम गहराई और पानी की मात्रा वाले तालाब ही उपयोगी होते हैं। आपको इस विकल्प का उपयोग करने के लिए सही परिस्थितियों के साथ एक बिल्डिंग स्पॉट ढूंढना होगा।

ओपन लूप सिस्टम चिंताएं

ओपन सिस्टम एक कुएं या उथले पानी जैसे झीलों और तालाबों से पानी खींचते हैं। जैसा कि उल्लेख किया गया है, वे यू.एस. में अक्सर उपयोग नहीं किए जाते हैं, लेकिन लोगों को अभी भी उनके संभावित नुकसान के बारे में पता होना चाहिए।

• पानी का अपर्याप्त प्रवाह हो सकता है यदि लूप के लिए खोदा गया कुआँ पर्याप्त गहरा नहीं है, या जलभृत से अत्यधिक निकासी के कारण, एक के अनुसार वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी एनर्जी प्रोग्राम अध्ययन (पृष्ठ 5)। सेडिमेंटेशन पर्याप्त पानी के अभाव में फिल्टर को बंद कर देता है। एक इडाहो जियोथर्मल रिपोर्ट में कहा गया है कि गर्मियों में स्प्रिंकलर जैसे वैकल्पिक उपयोगों की मौसमी मांग हीट पंप के लिए उपलब्ध पानी की मात्रा को प्रभावित कर सकती है।
• पानी की गुणवत्ता हर जगह और साल भर समान नहीं है। झीलों में मलबा एक समस्या है। भारी पानी से चूने के जमाव के कारण स्केलिंग को हटाने के लिए रसायनों के साथ उपचार की आवश्यकता होती है।
• वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी एनर्जी प्रोग्राम (पृष्ठ 5) के अनुसार, जैविक विकास, विशेष रूप से बैक्टीरिया में, रसायनों के उपयोग के बिना एक बार स्थापित होने के बाद निकालना मुश्किल होता है।
• इडाहो जियोथर्मल रिपोर्ट ओपन-लूप भूजल प्रणाली स्थापित करने से पहले निर्वहन के लिए एक उपयुक्त साइट खोजने की सलाह देती है। रेतीली मिट्टी आसानी से डिस्चार्ज को अवशोषित कर सकती है, लेकिन अगर मिट्टी सख्त है तो डिस्चार्ज के लिए एक अतिरिक्त ड्रिल ड्रिलिंग लागत को दोगुना कर सकती है, जिससे यह क्लोज-लूप सिस्टम जितना महंगा हो जाएगा। जब झीलों से पानी खींचा जाता है, तो उसमें से डिस्चार्ज वापस मिल जाता है।
• निर्वहन के संबंध में सभी स्थानीय प्रतिबंधों को भी Energy.gov के अनुसार पूरा किया जाना चाहिए।
• वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी एनर्जी प्रोग्राम स्टडी (पृष्ठ 5) के अनुसार परिचालन लागत अधिक है, क्योंकि सिस्टम से पानी निकालने और बाहर निकालने के लिए पंपों को पूरे साल चलना पड़ता है। उनका रखरखाव भी एक बड़ा मुद्दा है।
• कुओं के मामले में, स्थानीय पर्यावरण और जल प्रतिबंधों पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि उपलब्ध पानी तकनीकी समाचार बुलेटिन के अनुसार सीमित हो सकता है।
• स्टैंडिंग कॉलम वेल जो एक्वीफर कैन से पानी पंप करते हैं पानी की मेज को नीचे करो।

क्या कोई उज्ज्वल पक्ष है?

हालांकि ऐसा लग सकता है कि भू-तापीय ताप पंप कठिन और महंगे हैं, सिस्टम के कई फायदे हैं। सरकारें और पर्यावरणीय गैर-लाभकारी संस्थाएं जैसे such हरित शांति और संबंधित वैज्ञानिकों का संघ भूतापीय ऊर्जा को बढ़ावा देता है। चूंकि भूतापीय ताप पंपों का प्रदर्शन कई पर्यावरणीय कारकों से जुड़ा हुआ है, इसलिए यह प्लग एंड प्ले तकनीक नहीं है। भू-तापीय प्रणाली पर विचार करते समय, उचित योजना और स्थापना के साथ-साथ इमारतों के व्यक्तिगत विवरण और सही प्रणाली का चयन करने के लिए क्षेत्र का विश्लेषण करना, इस तकनीक से सर्वोत्तम आनंद लेने के लिए आवश्यक कदम हैं।