ଗରମ ଏବଂ ଶୀତଳୀକରଣ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା କ୍ଷେତ୍ରରେ, ହିଟ୍ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକ ଏକ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଦକ୍ଷ ଏବଂ ପରିବେଶ ଅନୁକୂଳ ସମାଧାନ ଭାବରେ ଉଭା ହୋଇଛି। ଏଗୁଡ଼ିକ ଆବାସିକ, ବାଣିଜ୍ୟିକ ଏବଂ ଶିଳ୍ପ କ୍ଷେତ୍ରରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ ଯାହା ଦ୍ୱାରା ଗରମ ଏବଂ ଶୀତଳୀକରଣ କାର୍ଯ୍ୟ ଉଭୟ ପ୍ରଦାନ କରାଯାଏ। ହିଟ୍ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକର ମୂଲ୍ୟ ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟକୁ ପ୍ରକୃତରେ ବୁଝିବା ପାଇଁ, ସେମାନଙ୍କର କାର୍ଯ୍ୟ ନୀତି ଏବଂ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଗୁଣାଙ୍କ (COP) ଧାରଣାକୁ ଅନୁସନ୍ଧାନ କରିବା ଅତ୍ୟନ୍ତ ଜରୁରୀ।
ହିଟ୍ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକର କାର୍ଯ୍ୟ ନୀତି
ମୌଳିକ ଧାରଣା
ଏକ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ମୂଳତଃ ଏକ ଉପକରଣ ଯାହା ଗୋଟିଏ ସ୍ଥାନରୁ ଅନ୍ୟ ସ୍ଥାନକୁ ତାପ ସ୍ଥାନାନ୍ତର କରେ। ଦହନ କିମ୍ବା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ପ୍ରତିରୋଧ ମାଧ୍ୟମରେ ତାପ ସୃଷ୍ଟି କରୁଥିବା ପାରମ୍ପରିକ ଗରମ ପ୍ରଣାଳୀ ପରି ନୁହେଁ, ହିଟ୍ ପମ୍ପଗୁଡ଼ିକ ବିଦ୍ୟମାନ ତାପକୁ ଏକ ଶୀତଳ ଅଞ୍ଚଳରୁ ଏକ ଉଷ୍ମ ସ୍ଥାନକୁ ସ୍ଥାନାନ୍ତର କରନ୍ତି। ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏକ ରେଫ୍ରିଜରେଟର କିପରି କାମ କରେ ତାହା ସହିତ ସମାନ, କିନ୍ତୁ ବିପରୀତ। ଏକ ରେଫ୍ରିଜରେଟର ଏହାର ଭିତର ଅଂଶରୁ ତାପ ବାହାର କରେ ଏବଂ ଏହାକୁ ଆଖପାଖ ପରିବେଶକୁ ଛାଡିଥାଏ, ଯେତେବେଳେ ଏକ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ବାହ୍ୟ ପରିବେଶରୁ ତାପ ବାହାର କରେ ଏବଂ ଏହାକୁ ଘର ଭିତରେ ଛାଡିଥାଏ।
ଶୀତଳୀକରଣ ଚକ୍ର
ଏକ ତାପ ପମ୍ପର କାର୍ଯ୍ୟ ଶୀତଳୀକରଣ ଚକ୍ର ଉପରେ ଆଧାରିତ, ଯେଉଁଥିରେ ଚାରୋଟି ମୁଖ୍ୟ ଉପାଦାନ ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ: ବାଷ୍ପୀଭବନକାରୀ, କମ୍ପ୍ରେସର, କଣ୍ଡେନ୍ସର ଏବଂ ବିସ୍ତାର ଭଲଭ। ଏହି ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକ କିପରି ଏକାଠି କାମ କରେ ତାହାର ଏକ ପର୍ଯ୍ୟାୟକ୍ରମେ ବ୍ୟାଖ୍ୟା ଏଠାରେ ଦିଆଯାଇଛି:
- ବାଷ୍ପୀଭବନକାରୀ: ଏହି ପ୍ରକ୍ରିୟା ବାଷ୍ପୀଭବନକାରୀ ସହିତ ଆରମ୍ଭ ହୁଏ, ଯାହା ଶୀତଳ ପରିବେଶରେ ଅବସ୍ଥିତ (ଯଥା, ଘର ବାହାରେ)। ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ, ଏକ କମ୍ ସ୍ଫୁଟନାଙ୍କ ସହିତ ଏକ ପଦାର୍ଥ, ଚାରିପାଖର ବାୟୁ କିମ୍ବା ଭୂମିରୁ ତାପ ଶୋଷଣ କରେ। ଏହା ତାପ ଶୋଷଣ କରିବା ସହିତ, ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ଏକ ତରଳ ରୁ ଗ୍ୟାସରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ କାରଣ ଏହା ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟକୁ ଏକ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ପରିମାଣର ତାପ ବହନ କରିବାକୁ ଅନୁମତି ଦିଏ।
- କମ୍ପ୍ରେସର: ଗ୍ୟାସୀୟ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ତା'ପରେ କମ୍ପ୍ରେସରକୁ ଚାଲିଯାଏ। କମ୍ପ୍ରେସର ଏହାକୁ ସଙ୍କୁଚିତ କରି ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟର ଚାପ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରା ବୃଦ୍ଧି କରେ। ଏହି ପଦକ୍ଷେପ ଅତ୍ୟାବଶ୍ୟକ କାରଣ ଏହା ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟର ତାପମାତ୍ରାକୁ ଏପରି ସ୍ତରକୁ ବୃଦ୍ଧି କରେ ଯାହା ଇଚ୍ଛିତ ଘର ଭିତରେ ତାପମାତ୍ରାଠାରୁ ଅଧିକ। ଉଚ୍ଚ-ଚାପ, ଉଚ୍ଚ-ତାପ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ଏବେ ଏହାର ଉତ୍ତାପ ମୁକ୍ତ କରିବାକୁ ପ୍ରସ୍ତୁତ।
- କଣ୍ଡେନ୍ସର: ପରବର୍ତ୍ତୀ ପଦକ୍ଷେପରେ କଣ୍ଡେନ୍ସର ଅନ୍ତର୍ଭୁକ୍ତ, ଯାହା ଉଷ୍ମ ପରିବେଶରେ ଅବସ୍ଥିତ (ଯଥା, ଘର ଭିତରେ)। ଏଠାରେ, ଗରମ, ଉଚ୍ଚ-ଚାପ ବିଶିଷ୍ଟ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ଏହାର ଉତ୍ତାପ ଚାରିପାଖର ବାୟୁ କିମ୍ବା ପାଣିକୁ ମୁକ୍ତ କରେ। ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ତାପ ମୁକ୍ତ କରିବା ସହିତ, ଏହା ଥଣ୍ଡା ହୋଇଯାଏ ଏବଂ ଏକ ଗ୍ୟାସରୁ ତରଳକୁ ପରିବର୍ତ୍ତନ ହୁଏ। ଏହି ପର୍ଯ୍ୟାୟ ପରିବର୍ତ୍ତନ ପ୍ରଚୁର ପରିମାଣର ତାପ ମୁକ୍ତ କରେ, ଯାହା ଘର ଭିତର ସ୍ଥାନକୁ ଉଷ୍ମ କରିବା ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ।
- ବିସ୍ତାର ଭଲଭ୍: ଶେଷରେ, ତରଳ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ ବିସ୍ତାର ଭଲଭ୍ ଦେଇ ଯାଏ, ଯାହା ଏହାର ଚାପ ଏବଂ ତାପମାତ୍ରାକୁ ହ୍ରାସ କରେ। ଏହି ପଦକ୍ଷେପ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟକୁ ବାଷ୍ପୀଭବନରେ ପୁନର୍ବାର ତାପ ଶୋଷଣ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ରସ୍ତୁତ କରେ, ଏବଂ ଚକ୍ର ପୁନରାବୃତ୍ତି ହୁଏ।
କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଗୁଣାଙ୍କ (COP)
ପରିଭାଷା
କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଗୁଣାଙ୍କ (COP) ହେଉଛି ଏକ ତାପ ପମ୍ପର ଦକ୍ଷତାର ଏକ ମାପ। ଏହାକୁ ବ୍ୟବହୃତ ବିଦ୍ୟୁତ ଶକ୍ତି ସହିତ ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇଥିବା (କିମ୍ବା ଅପସାରିତ) ତାପର ପରିମାଣର ଅନୁପାତ ଭାବରେ ପରିଭାଷିତ କରାଯାଏ। ସରଳ ଭାଷାରେ, ଏହା ଆମକୁ କହିଥାଏ ଯେ ଏକ ତାପ ପମ୍ପ ପ୍ରତ୍ୟେକ ୟୁନିଟ୍ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ କେତେ ତାପ ଉତ୍ପାଦନ କରିପାରିବ।
ଗାଣିତିକ ଭାବରେ, COP କୁ ଏହିପରି ପ୍ରକାଶ କରାଯାଇଛି:
COP= ବ୍ୟବହୃତ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଶକ୍ତି (W) ପ୍ରଦାନ କରାଯାଇଥିବା ତାପ (Q)
ଯେତେବେଳେ ଏକ ହିଟ୍ ପମ୍ପର COP (କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାର ଗୁଣାଙ୍କ) 5.0 ଥାଏ, ଏହା ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ ତୁଳନାରେ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଲ୍ ଯଥେଷ୍ଟ ହ୍ରାସ କରିପାରିବ। ଏଠାରେ ଏକ ବିସ୍ତୃତ ବିଶ୍ଳେଷଣ ଏବଂ ଗଣନା ଦିଆଯାଇଛି:
ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା ତୁଳନା
ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ ପାଇଁ COP 1.0 ଥାଏ, ଅର୍ଥାତ୍ ଏହା ପ୍ରତି 1 kWh ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ 1 ୟୁନିଟ୍ ତାପ ଉତ୍ପାଦନ କରେ। ଏହାର ବିପରୀତରେ, 5.0 COP ସହିତ ଏକ ହିଟ୍ ପମ୍ପ ପ୍ରତି 1 kWh ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ 5 ୟୁନିଟ୍ ତାପ ଉତ୍ପାଦନ କରେ, ଯାହା ଏହାକୁ ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ ଅପେକ୍ଷା ବହୁତ ଅଧିକ ଦକ୍ଷ କରିଥାଏ।
ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ ସଞ୍ଚୟ ହିସାବ
୧୦୦ ୟୁନିଟ୍ ତାପ ଉତ୍ପାଦନ କରିବାର ଆବଶ୍ୟକତାକୁ ଧରି ନେଉଛି:
- ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ: 100 kWh ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଆବଶ୍ୟକ।
- 5.0 COP ସହିତ ହିଟ୍ ପମ୍ପ: କେବଳ 20 kWh ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଆବଶ୍ୟକ (100 ୟୁନିଟ୍ ତାପ ÷ 5.0)।
ଯଦି ବିଦ୍ୟୁତ୍ ମୂଲ୍ୟ kWh ପ୍ରତି 0.5€ ହୁଏ:
- ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ: ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ 50€ (100 kWh × 0.5€/kWh)।
- 5.0 COP ସହିତ ହିଟ୍ ପମ୍ପ: ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ 10€ (20 kWh × 0.5€/kWh)।
ସଞ୍ଚୟ ଅନୁପାତ
ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ ((୫୦ - ୧୦) ÷ ୫୦ = ୮୦%) ତୁଳନାରେ ଏହି ହିଟ୍ ପମ୍ପ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବିଲ୍ ରେ ୮୦% ସଞ୍ଚୟ କରିପାରିବ।
ବ୍ୟବହାରିକ ଉଦାହରଣ
ଘରୋଇ ଗରମ ପାଣି ଯୋଗାଣ ଭଳି ବ୍ୟବହାରିକ ପ୍ରୟୋଗରେ, ଧରିନିଅନ୍ତୁ ଯେ ପ୍ରତିଦିନ 200 ଲିଟର ପାଣିକୁ 15°C ରୁ 55°C ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ଗରମ କରିବାକୁ ପଡିବ:
- ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ: ପ୍ରାୟ 38.77 kWh ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟବହାର କରେ (90% ତାପଜ ଦକ୍ଷତା ଧରିନିଆଯାଏ)।
- 5.0 COP ସହିତ ହିଟ୍ ପମ୍ପ: ପ୍ରାୟ 7.75 kWh ବିଦ୍ୟୁତ୍ ବ୍ୟବହାର କରେ (38.77 kWh ÷ 5.0)।
ପ୍ରତି kWh ବିଦ୍ୟୁତ୍ ମୂଲ୍ୟ 0.5€ ରେ:
- ପାରମ୍ପରିକ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଗରମ: ଦୈନିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ ପ୍ରାୟ 19.39€ (38.77 kWh × 0.5€/kWh)।
- 5.0 COP ସହିତ ହିଟ୍ ପମ୍ପ: ଦୈନିକ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଖର୍ଚ୍ଚ ପ୍ରାୟ 3.88€ (7.75 kWh × 0.5€/kWh)।
ହାରାହାରି ପରିବାର ପାଇଁ ଆନୁମାନିକ ସଞ୍ଚୟ: ହିଟ୍ ପମ୍ପ ବନାମ ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ୟାସ୍ ଗରମ
ଶିଳ୍ପ-ବ୍ୟାପୀ ଆକଳନ ଏବଂ ୟୁରୋପୀୟ ଶକ୍ତି ମୂଲ୍ୟ ଧାରା ଉପରେ ଆଧାରିତ:
| ଆଇଟମ୍ | ପ୍ରାକୃତିକ ଗ୍ୟାସ୍ ଗରମ କରିବା | ହିଟ୍ ପମ୍ପ ଗରମ କରିବା | ଆନୁମାନିକ ବାର୍ଷିକ ପାର୍ଥକ୍ୟ |
| ହାରାହାରି ବାର୍ଷିକ ଶକ୍ତି ଖର୍ଚ୍ଚ | €୧,୨୦୦–€୧,୫୦୦ | €600–€900 | ପ୍ରାୟ €300–€900 ସଞ୍ଚୟ |
| CO₂ ନିର୍ଗମନ (ଟନ୍/ବର୍ଷ) | ୩-୫ ଟନ୍ | ୧-୨ ଟନ୍ | ପ୍ରାୟ ୨-୩ ଟନ୍ ହ୍ରାସ |
ଟିପ୍ପଣୀ:ପ୍ରକୃତ ସଞ୍ଚୟ ଜାତୀୟ ବିଦ୍ୟୁତ୍ ଏବଂ ଗ୍ୟାସ୍ ମୂଲ୍ୟ, କୋଠା ଇନସୁଲେସନ ଗୁଣବତ୍ତା ଏବଂ ତାପ ପମ୍ପ ଦକ୍ଷତା ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ଜର୍ମାନୀ, ଫ୍ରାନ୍ସ ଏବଂ ଇଟାଲୀ ପରି ଦେଶଗୁଡ଼ିକ ଅଧିକ ସଞ୍ଚୟ ଦେଖାଇଥାନ୍ତି, ବିଶେଷକରି ଯେତେବେଳେ ସରକାରୀ ସବସିଡି ଉପଲବ୍ଧ ଥାଏ।
ହାଇନ୍ R290 EocForce ସିରିଜ୍ 6-16kW ହିଟ୍ ପମ୍ପ: ମୋନୋବ୍ଲକ୍ ଏୟାର ଟୁ ୱାଟର ହିଟ୍ ପମ୍ପ
ପ୍ରମୁଖ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡିକ:
ସମସ୍ତ କାର୍ଯ୍ୟକାରିତା: ଗରମ, ଶୀତଳୀକରଣ ଏବଂ ଘରୋଇ ଗରମ ପାଣି କାର୍ଯ୍ୟ
ନମନୀୟ ଭୋଲଟେଜ୍ ବିକଳ୍ପ: 220–240 V କିମ୍ବା 380–420 V
କମ୍ପାକ୍ଟ ଡିଜାଇନ୍: 6-16 kW କମ୍ପାକ୍ଟ ୟୁନିଟ୍
ପରିବେଶ-ଅନୁକୂଳ ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ: ସବୁଜ R290 ରେଫ୍ରିଜରେଣ୍ଟ
ହ୍ୱିସପର୍-କ୍ୱିଟ୍ ଅପରେସନ୍: 1 ମିଟରରେ 40.5 dB(A)
ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା: SCOP 5.19 ପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ
ଅତ୍ୟନ୍ତ ତାପମାତ୍ରା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା: -20 °C ରେ ସ୍ଥିର କାର୍ଯ୍ୟ।
ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ଶକ୍ତି ଦକ୍ଷତା: A+++
ସ୍ମାର୍ଟ ନିୟନ୍ତ୍ରଣ ଏବଂ PV-ପ୍ରସ୍ତୁତ
ଆଣ୍ଟି-ଲିଜିଓନେଲା କାର୍ଯ୍ୟ: ସର୍ବାଧିକ ଆଉଟଲେଟ୍ ଜଳ ତାପମାତ୍ରା 75ºC
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ସେପ୍ଟେମ୍ବର-୧୦-୨୦୨୫