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ग्राउंड सोर्स हीट पंप (GSHP)

1948
  • Robert C. Webber
आवासीय ऊर्जा प्रौद्योगिकी अनुप्रयोग में ग्राउंड सोर्स हीट पंप सिस्टम।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

एक जमीनी स्रोत ऊष्मा पंप भूतापीय ताप पंप (जीएचएसपी) एक केंद्रीय तापन और शीतलन प्रणाली है जो जमीन से ऊष्मा का स्थानांतरण करती है। यह सर्दियों में ऊष्मा स्रोत के रूप में और गर्मियों में ऊष्मा अवशोषक के रूप में पृथ्वी के अपेक्षाकृत स्थिर उपसतह तापमान का उपयोग करती है। इस उच्च तापीय जड़ता के कारण जीएचएसपी अत्यधिक कुशल होती हैं, और इनका प्रदर्शन गुणांक (सीओपी) उच्च और स्थिर होता है।

एक जमीनी स्रोत ऊष्मा पंप system capitalizes on the stable temperature of the earth a few meters below the surface, which remains relatively constant year-round (typically 10-16°C or 50-60°F) regardless of the ambient air temperature. This provides a significant efficiency advantage over conventional air-source heat pumps, which must exchange heat with outdoor air that can be extremely cold in winter and hot in summer.

The system consists of three main parts: the heat pump unit itself, a liquid heat exchange medium (the ‘ground loop’), and an air delivery system (ductwork). The ground loop is a series of pipes, commonly made of high-density POLYETHYLENE, buried in the ground near the building. It can be installed in horizontal trenches or vertical boreholes. A water or antifreeze solution is circulated through these pipes to absorb heat from the ground in winter and transfer it to the heat pump. The heat pump then concentrates this heat and delivers it to the building. In summer, the process is reversed: the heat pump extracts heat from the building’s interior and transfers it to the fluid in the ground loop, which then dissipates it into the cooler earth. Because the temperature difference between the source/sink (the ground) and the desired indoor temperature is smaller and more stable, the GSHP operates with a much higher and more consistent COP than its air-source counterparts.

UNESCO Nomenclature: 3313
ऊर्जा प्रौद्योगिकी

Type

भौतिक प्रणाली

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • लॉर्ड केल्विन की ऊष्मा पंप की सैद्धांतिक अवधारणा
  • स्थापित उपयोग वाष्प-संपीड़न प्रशीतन चक्र
  • जल कुओं और खनन के लिए ड्रिलिंग प्रौद्योगिकी में प्रगति
  • पॉलीइथिलीन जैसे टिकाऊ प्लास्टिक पाइपिंग सामग्रियों का विकास

आवेदन

  • उच्च दक्षता वाली आवासीय हीटिंग और कूलिंग प्रणाली
  • स्कूलों और कार्यालयों जैसी बड़ी व्यावसायिक इमारतों के लिए एचवीएसी सिस्टम
  • जिला ताप और शीतलन नेटवर्क
  • कृषि ग्रीनहाउस तापमान नियंत्रण
  • औद्योगिक प्रक्रियाओं में हीटिंग और कूलिंग जहां स्थिर तापमान की आवश्यकता होती है

पेटेंट:

  • US Patent 2533447 (Robert C. Webber, 1950)

संभावित नवाचार विचार

  • ऊर्ध्वाधर बोरहोल के लिए ऊष्मीय रूप से उन्नत ग्राउट्स, लूप और पृथ्वी के बीच ऊष्मा स्थानांतरण को बेहतर बनाने के लिए।
  • न्यूनतम सतह व्यवधान के साथ ग्राउंड लूप स्थापित करने के लिए दिशात्मक ड्रिलिंग तकनीक, मौजूदा संपत्तियों के नवीनीकरण के लिए आदर्श।
  • हाइब्रिड जीएचपी सिस्टम जिनमें पीक लोड के दौरान सहायता के लिए कूलिंग टॉवर या सोलर थर्मल कलेक्टर शामिल होते हैं।
  • ‘energy pile’ foundations that integrate ground loop pipes directly into a building’s structural piles
  • डायरेक्ट एक्सचेंज (डीएक्स) जीएचपी सिस्टम में रेफ्रिजरेंट को सीधे जमीन में दबी तांबे की ट्यूबों के माध्यम से प्रसारित किया जाता है, जिससे वाटर लूप की आवश्यकता समाप्त हो जाती है।
  • पूरे मोहल्लों के लिए वितरित जीएचपी नेटवर्क, जो थर्मल यूटिलिटी की तरह काम करता है।
  • जीएचपी सिस्टम गर्मियों में कूलिंग से निकलने वाली अपशिष्ट ऊष्मा को जमीन में संग्रहित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, ताकि सर्दियों में हीटिंग के लिए इसका उपयोग किया जा सके।
  • ग्राउंड लूप में लगे वायरलेस सेंसर वास्तविक समय में थर्मल प्रदर्शन की निगरानी करते हैं।
  • अधिकतम आराम और दक्षता के लिए अंडरफ्लोर रेडिएंट हीटिंग सिस्टम के साथ एकीकरण।
  • निर्माण स्थलों या बाहरी आयोजनों में अस्थायी जलवायु नियंत्रण के लिए मोबाइल जीएचपी इकाइयाँ
संबंधित विषय: ग्राउंड सोर्स हीट पंप, जीएसएचपी, भूतापीय ऊर्जा, ग्राउंड लूप, हीट एक्सचेंजर, ऊर्जा दक्षता, नवीकरणीय तापन, सीओपी, पृथ्वी ऊर्जा, एचवीएसी।

ऐतिहासिक संदर्भ

ग्राउंड सोर्स हीट पंप (GSHP)

1940
1940
1940
1948
1950
1950
1950
1940
1940
1940
1945-01-01
1949
1950
1950
1950

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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