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घर बनाते समय, गृह स्वामियों के पास कई उपाय होते हैं
अपने हीटिंग और कूलिंग सिस्टम को ऊर्जा देने
जैसे तेल, प्राकृतिक गैस या बिजली,
लेकिन वहाँ दूसरा विकल्प भी है जो ठीक हमारे पैरों के तले हैं।
आप स्थापित कर सकते हैं अपने घर में जीयोथर्मल हीटिंग व कूलिंग
लेकिन यह कैसे बजट के अनुकूल होगी और कैसे इस पर पकड़ बनाएँँ?
मैं मैं फ़ैरेल हूँ।
स्वागत है आपका Undecided में।
हीटिंग और कूलिंग सिस्टम प्रणाली एक अहम हिस्सा है
हमारे घर का, लेकिन यह बहुत महँगा पड़ता है।
EIA की 2021 की वार्षिक ऊर्जा आउटलुक रिपोर्ट के अनुसार,
स्पेस हीटिंग कुल घरेलु ऊर्जा का 15% है
यहाँ अमेरिका में,
जबकि स्पेस कूलिंग मिलाकर 16% होता है,
ये दोनों कुल ऊर्जा प्रयोग का 31% है
देशभर में।
लेकिन यह क्षेत्र के आधार पर भिन्न-भिन्न होती है।
बिजली के साथ,
मुख्य हीटिंग ईंंधन प्राकृतिक गैस और तेल है।
अब, जबकि अमेरिका में तेल की खपत कम है,
पर यह दुखद है पूर्वोत्तर में इसे काफ़ी इस्तेमाल किया जाता है,
जहाँ मैं रहता हूँ।
और हम चर्चा कर रहे हैं कि समस्त हीटिंग ऑयल का 81% इस्तेमाल
किया जाता है इस क्षेत्र में।
लेकिन सौभाग्य से एक विकल्प है जो धीरे से गति पकड़ रहा है
इसमें इस्तेमाल होती है सीधे ज़मीन से आती जीयोथर्मल ऊर्जा
जो घर को गर्म और ठंडा रखती है।
यदि आपकी रुचि है जीयोथर्मल ऊर्जा के उपयोग में
बिजली पैदा करने के लिए, मेरे पास इस विषय पर भी वीडियो है।
जीयोथर्मल प्रणाली 1940 से उपयोग में है,
शुरुआत में इससे पानी गर्म किया जाता था।
लेकिन तकनीकी अन्वेषण के साथ,
यह प्रणाली विभिन्न उद्देश्यों हेतु प्रयोग में लायी जाती है,
जैसे कि बेजली उत्पादन और हीटिंग तथा कूलिंग
प्रणाली, जो ग्राउंड सोर्स हीट पंप के तौर पर प्रचलित है,
या GSHP, जिसका लाभ उठा सकते हैं
ज़मीन पर तापमान को स्थिर रखने में
हीटिंग और कूलिंग उपलब्ध कराने को।
बुनियादी तौर पर जीयोथर्मल हीटिंग प्रणाली के तहत
तरल पदार्थ से भरी ट्यूब गर्मी को बदलते हुए मिट्टी
और एक हीट पंप के साथ उस तरल पदार्थ से गर्मी को निकालती है,
इसे एकत्रि करती है, और फिर इसे स्थानांतरित करती है
बिल्डिंग में प्रवाह द्वारा।
यह हिस्सा बहुत जाना पहचाना लगता है
अन्य वायु दबाव हीटिंग प्रणाली जैसे
जोकि संभवतया आपने देखा होगा।
जीयोथर्मल पंप का केंद्र निर्मित होता है
हीट एक्सचेंजर, कंप्रेसर, और एक कंट्रोल सिस्टम से
जिससे पूरी प्रक्रिया संचालित होती है।
यह तरल ज़मीन के पानी में प्रयोग किया जा सकता है
जिसमें पानी को मिश्रित किया जाता है ऐंटीफ़्रीज़
या एक अन्य उपयुक्त प्रशीतक के साथ जो घूमता है
पूर्णतः ज़मीन के नीचे।
लेकिन इस हीटिंग और कूलिंग प्रक्रिया को समझने के लिए,
यह आवश्यक है जानना कि गर्मी हमेशा प्रवाहित होती है
उच्च तापमान, तरल, या शरीर से
कम तापमान तक।
उदाहरणार्थ, जब आप पानी के गिलास में बर्फ़ का टुकड़ा डालते हैं
तो यह पिघलता है,ठीक है?
यह इसलिए कि पानी का तापमान अधिक होता है
और वह बर्फ़ के टुकड़े से ज़्यादा गरम होता है,
तो गर्मी स्थानांतरित होती है टुकड़े में,
जिससे बर्फ़ गर्म होती है और पिघलती है।
तो वापस हीट पंप पर जाते हैं, सर्दियों के मौसम में,
ज़मीन का तापमान ज़्यादा रहता है सतह की हवा के मुकाबले।
कूल लिक्विड घर से होते हुए
नीचे लूप्स में जाता है, और ज़मीन की गर्मी को सोख लेता है,
और घर में वापस लाता है।
और हीट पंप तरल को कंप्रेस करता है,
तरल के तापमान को बढ़ा देता है जिससे हवा गरम हो जाती है
और गरम हवा पूरे घर में घूमती है
और बदल देती है ठंडी हवा में।
इस प्रक्रिया द्वारा ठंडा तरल वापस पंप में आता है
ज़मीन में और यह चक्र जारी रहता है,
जिससे क्लोज़ लूप स्थापित होता है।
गर्मियों में यह प्रक्रिया विपरीत हो जाती है।
कम तापमान प्रशीतक ऊष्मा को सोखता है
घर से, जिसका तापमान अधिक होता है
नीचे की ज़मीन के मुकाबले, तो यह एक ही सिद्धांत है।
गरम तरल स्थानांतरित करता है गर्मी को घर से
नीचे ज़मीन में और फिर वापस लाता है
घर को ठंडक देने के लिए।
अब जीयोथर्मल प्रणाली बाँटा जा सकता है
कई अन्य उपवर्गों में, जिसे सामान्य तौर पर
ओपेन लूप जीयोथर्मल सिस्टम्स कहा जाता है।
वे प्रयोग करते हैं खुले छोर वाला पाइप ज़मीन का पाने पंप करने,
जो करीब होता है तापमान के
आसपास की ज़मीन के।
पानी गुज़रता है हीट एक्सचेंजों से
हीट पंप के भीतर, और फिर वापस ज़मीन में आ जाता है,
लेकिन इस बार अंदरूनी हिस्से से थोड़ा दूर।
इस तरह की प्रक्रिया पर बहुत ध्यान देने की ज़रूरत है क्योंकि
यह सुनिश्चित करने के लिए कि भीतर के पानी को क्षति ना पहुँचे
अथवा या पंप या हीट एक्सचेंजर बाधित ना हो।
और इस सबके ऊपर, कुछ क्षेत्रों में,
कुछ पर्यावरणीय नियामक होते हैं जिनमें ज़रूरत होती है
आउटपुट जल को ट्रीट करने की
इससे पहले कि यह ज़मीन के नीचे डिसचार्ज कर दिया जाए।
भूजल में तलछट और संदूषक बाधित कर सकते हैं
सिस्टम को ऊपर और नीचे, जोकि नहीं होता
प्रशीतक प्रवाह के बाद एक बंद लूप सिस्टम में
लूप के ज़रिये भूजल के साथ बिना वास्तविक संपर्क किये।
इस सबसे इन प्रणालियों का रख-रखाव बहुत महँगा हो जाता है,
इनकी जीवन अवधि भी कम होती है, लेकिन इनकी कम होती है
शुरुआती लागत और उत्कृष्ट क्षमता।
दूसरी ओर, बंद लूप प्रणाली
बहुत सामान्य होती है जीयोथर्मल प्रणाली में
हीटिंग और कूलिंग के लिए।
और जबकि यह इतना सक्षम नहीं होता ओपन लूप सिस्टम के अनुरूप,
ये डाउनसाइड्स के लिए तैयार किया जाता है।
इनको चार उपवर्गों में विभाजित किया जाता है
हीट एक्सचेंजर लूप्स को नया रूप देने के लिए
ज़मीन में।
वर्टिकल लूप में, जैसा कि नाम से स्पष्ट है
वर्टिकल दिशा में होते हैं, व बहुत से छिदों की ज़रूरत होती है,
ज़मीन में सीधे ड्रिल के लिए।
छिद्रों की संख्या, उनकी गहराई, उनमें एक-दूसरे से दूरी,
और तरल की मात्रा ट्यूब में निर्भर करती है
मिट्टी पर, तापमान के उतार-चढ़ाव पर,
और घर की हीटिंग और कूलिंग की ज़रूरत पर।
वर्टिकल प्रणाली का सबसे बड़ा लाभ है कि इसे
स्थापित किया जा सकता है एक छोटे से क्षेत्र में।
क्षैतिज लूप्स, जैसा कि इसके नाम में ही निहित है,
जो पाइप से बना होता है, जिसे क्षैतिज रूप में रखा जाता है
मिट्टी में।
ट्यूबिंग के साथ इसे दबा दिया जाता है
ज़मीन में तीन मीटर नीचे,
लेकिन इसकी लंबाई 120 मीटर हो सकती है।
इसमें काफ़ी जगह लगती है।
यदि इसे कम गहराई पर स्थापित किया जाता है,
तो सर्दियों में यह और भी ठंडी हो सकती है।
क्षैतिज लूप प्र्णाली आमतौर पर स्थापित होती है
उन क्षेत्रों में जहाँ अधिक मात्रा में ज़मीन उपलब्ध होती है
खोदने के लिए, जैसे फ़ार्म्स, कंट्री हाउसेज़।
जैसा कि मैंने कहा आपको बहुत जगह की ज़रूरत है।
इसमें चुस्त कॉयल लूप्स भी होते हैं, लेकिन उतने चुस्त नहीं।
ये क्षैतिज व्यवस्था से मेल खाते हैं,
लेकिन ये कॉयल ट्यूबिंग स्थान बचाने के लिए ओवरलैप होती हैं।
तो ये लूप पाइपिंग की समान दूरी उपलब्ध करते हैं
कम क्षेत्र के साथ, जबकि इन प्रणालियों में अधिक कॉयलिंग चाहिए
प्रति किलोवाट क्षमता के साथ।
और अंत में है पॉन्ड लूप्स जोकि जलमग्न प्रणालियाँ होती हैं
जोकि घर के बाहर जल क्षेत्रों में स्थापित की जाती हैं।
इन प्रणालियों में ड्रिलिंग या खुदाई की ज़रूरत नहीं होती,
जिसमें लागत बहुत कम आती है,
लेकिन पानी काफ़ी गहरा होना चाहिए
ताकि लूप सतह के तापमान के संपर्क में ना आ पाए।
जीयोथर्मल हीट पंपों का आकार टनों में होता है, एक टन में
12,000 BTU और एक हीट पंप 3.5 किलोवॉट का होता है।
औसतन, आपको प्रति वर्ग फ़ुट 16 से 23 BTU की ज़रूरत होती है
प्रति घंटा मानक नियम के अनुसार ताप हानि के लिए।
तो 2020 के एक नये अमरीकी घर में,
औसतन 2300 वर्ग फ़ुट के करीब,
इसे ज़रूरत है 36000 BTU प्रति घंटा,
जो हमें उपलब्ध कराती है तीन टन हीट पंप
11 किलोवॉट के हिसाब से।
जीयोथर्मल प्रणाली के कुछ लाभ हैं
पूरी दुनिया में गृह स्वामियों की इसमें रुचि बढ़ी है।
इस प्रणाली के ज़रिए काफ़ी बचत होती है
हीटिंग और कूलिंग में।
सभी तरह की जलवायु में अच्छी तरह से काम कर सकती है।
ये पर्यावरण के अनुकूल है,
परंपरागत हीटिंग व कूलिंग प्रणालीं के मुकाबले ज़्यादा चलती है
कई बार आश्चर्यजनक ढंग से लंबे काल तक,
और इसमें रख-रखाव का भी कम खर्च आता है।
बाज़ार के एक सर्वे के मुताबिक
दुनियाभर में जीयोथर्मल हीट पंप की मार्केट है
इसका अनुमानित मूल्य 9.5 बिलियन डॉलर था
जोकि 7.2% वार्षिक चक्रवृद्धि के अनुपात से बढ़ेगा
2020 से 2027 तक।
इससे आवासीय क्षेत्र को बहुत बड़ी ताकत मिलेगी
जोकि 49.7% अनुमानित की गयी
2019 में जीयोथर्मल हीट पंप मार्केट के हिसाब से,
क्षैतिज लूप सिस्टम के साथ यह सबसे आम है।
लेकिन सभी तेक्नॉलजी की तरह,
जीयोथर्मल हीट पंप सिस्टम में कुछ खामियाँ और चुनौतियाँ हैं
जिनको नियंत्रित करने की ज़रूरत है हीटिंग
और कूलिंग प्रणाली को ज़्यादा कारगर बनाने केलिए।
इसकी शुरुआती स्थापना लागत
सबसे बड़ी बाधा है,
जो 10,000 डॉलर से 30,000 डॉलर तक आती है,
EnergySage के अनुसार।
और जितना सिस्टम बड़ा होगा इसकी शुुरुआती लागत ज़्यादा आएगी।
यदि आप इसकी लागत के बारे में ज़्यादा जानना चाहते हैं तो
यह कठिन होगा क्योंकि यह निर्भर करता है कि आप रहते कहाँ हैं
और कौन सा सिस्टम स्थापित करना चाहते हैं।
लेकिन ओपन-लूप सिस्टम की औसतन लागत
9,000 डॉलर और 15,000 डॉलर तथा क्लोज़-लूप सिस्टम
की औसतन लागत 12,000 डॉलर और 30,000. डॉलर के बीच आती है।
और क्लोज़-लूप सिस्टम में भी,
आपके पास विकल्प है क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर लूप्स का,
क्षैतिज की लागत 12,000 डॉलर और 25,000. डॉलर के बीच आती है।
जबकि ऊर्ध्वाधर की लागत 15 000 डॉलर और 30,000. डॉलर आती है।
इसकी शुरुआत में रखरखाव और कम लागत इसलिए आती है
क्लोज़-लूप, क्षैतिज सिस्टम के कारण
इसकी सामान्य तरह से बिक्री होती है
और अन्य क्षेत्रों में भी अपेक्षाकृत कम लागत की है
विश्व में जहाँ मैंने देखा है।
मैंने ब्रिटेन में पाया कि इसके दाम लाफ़ी कम हैं
इनके साथ।
इन दामों को ध्यान में रखते हुए,
औसत स्थापना लागत
अमेरिका में पारंपरिक तौर पर HVAC सिस्टम के लिए
लागत 6800 डॉलर और 12,000. डॉलर आती है, सहित नये डक्ट वर्क,
नया सेंट्रल एयर कंडीशनर, और नयी गैस भट्टी के।
नयी डक्ट वर्क लागत के बिना HVAC सिस्टम को बदलने में
4800 डॉलर और 9,300 डॉलर लागत आती है, जो निर्भर करता है
घर के आकार और उपकरण के इस्तेमाल पर।
हालांकि शुरुआती लागत
जीयोथर्मल सिस्टम की कुछ ज़्यादा हो सकती है,
पारंपरिक HVAC सिस्टम के मुकाबले,
ग्रुंड सोर्स हीट पंप ज़्यादा प्रभावकारी होते हैं
परंपरागत हीटिंग और कूलिंग सिस्टम के मुकाबले।
इससे कार्य निष्पादन की साझा क्षमता या COP हसिल होगी
तीन से पाँच, जिसका मतलब है प्रति एक यूनिट
जो इस्तेमाल होती है सिस्टम द्वारा इसे ऊर्जा देने के लिए,
यह घर के लिए तीन से पाँच यूनिट ऊर्जा पैदा करेगी,
इसके अलावा, जीयोथर्मल हीट पंओ प्रमाणित किया जाता है
Energy Star द्वारा 45% अधिक क्षमता बढ़ाने हीटिंग और कूलिंग की
परंपरागत सिस्टम के मुकाबले।
कनाडा में आप बचत कर सकते हैं
600 डॉलर से 1440 डॉलर के बीच प्रति वर्ष।
और निर्भर करता है आपके मौजूदा हीट सोर्स पर,
अमेरिका में, आप इसी तरह बचत कर पाएँगे।
सिस्टम में आमतौर पर पेबैक और बचत
सामान्यतः आठ से 10 वर्ष की होती है, ध्यान रहे,
कि इस सिस्टम की औसत आयु 20 से अधिक वर्ष होती है
हीट पंप का जीवन काल लगभग 50 वर्ष होता है
भूमिगत अवसंरचना के लिए।
बहुत से मामलों में क्लोज़्ड लूप सिस्टम अपेक्षित रूप से
50 से 100 साल तक चल सकता है
थोड़े रख-रखाव के साथ।
इस शुरुआती लागत को कम करने के लिए सरकारी नीतियों,
टैक्स क्रेडित और ग्रांट का इस्तेमाल होता है
पेबैक अवधि को कम करने के लिए।
उदाहरण के लिए अमेरिका में
फ़ेडरल रेज़िडेंशियल रिन्यूअल एनर्जी टक्स क्रेडिट,
जो ज़ुबान पर रहता है,
जिससे गृह स्वामियों को 30% छूट मिलती है
कुल स्थापना लागत में
Energy Star रटेड सिस्टम से।
इसलिए 20,000 डॉलर वाला सिस्टम आपको 14,000 डॉलर में पड़ेगा
टैक्स क्रेडिट के बाद।
महत्वपूर्ण यह कि कुछ राज्यों ने गृह स्वामियों को मदद पेश की
जो मैरीलैंड की तरह जीयोथर्मल प्रणाली स्थापित करते हैं,
जिन्हें 3000 डॉलर अनुदान की पेशकश की गयी,
अब आप 11,000 डॉलर सिस्टम की बात कर रहे हैं।
और Dandelion कंपनी, यहाँ अमेरिका में
सामान्यतः शुरुआती प्रक्रिया की पेशकश कर रही है
आपके घर में जीयोथर्मल स्थापित करने की।
वे आपके घर का आकलन करेंगे कि आपका घर इसके लिए सही पात्र है,
इससे आपको छूट का लाभ मिलेगा
और आपको कोई डाउनपेमेंट लोन नहीं लेना होगा,
तो पहले दिन से ही पैसे की बचत होगी।
उनके सर्विस क्षेत्र वास्तव में केंद्रित हैं
इन दिनों अमेरिका के पूर्वोत्तर में. लेकिन उम्मीद है
विस्तार जारी रहेगा।
कुछ नय्र नवाचार भी हैं जो मदद कर रहे हैं
क्षमता बढ़ाने और लागत कम करने में
जिससे जीयोथर्मल तक सबकी पहुँच हो,
लेकिन इससे पहले कि मैं उस पर जाऊँ, मैं चाहूँगा
धन्यवाद देना जो अच्छे प्रायोजक हैं जिससे मैं बना सका
इस वीडियो को।
सच में, आपको अच्छा संपर्क सूत्र नहीं मिलता
इस प्रायोजक के मुकाबले।
जब बात थर्मोडानमिक्स की आती है
और सीखा जाता है कि कैसे हीट स्थानांतरित होती और काम करती है,
Brilliant Science Essentials कोर्स वाकई में आपको
सही रास्ता दिखाएगा।
इससे मुझे भी मदद मिली है।
इस कोर्स के आखिर में, आपको एक अच्छा हैंडल मिलेगा
केवल गर्मी पर ही नहीं, बल्कि साथ में ऊर्जा भी।
लेकिन यदि इससे आपका तापमान नहीं बढ़ता,
तो आपको यहाँ रुकना नहीं है,
क्योंकि Brilliant इस विषय पर 60 से ज़्यादा कोर्सेज़ हैं
जैसे लॉजिक, गणित, और कंप्यूटर साइंस।
और जी हाँ, मैंने बेकार का मज़ाक कर दिया।
वे मुझे सारी बातें सिखा रहे हैं
मस्ती और संवाद की चुनौतियों से,
जिससे आपको मदद मिलती है समझने कि यह क्यों हुआ
ना कि सिर्फ़ कैसे।
इससे आपकी मनःस्थिति विकसित करने में मदद मिलेगी,
जोकि मेरा पसंदीदा हिस्सा है Brilliant के बारे में और
जिस तरह से मैं सीखता हूँ।
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प्रथम 200 लोगों को 20% छूट मिलेगी
उनकी वार्षिक प्रीमियम सदस्यता पर।
Brilliant और आप सबको बहुत बहुत धन्यवाद
इस चैनल को सहयोग देने के लिए।
तो कुछ और नवाचार हैं जिनसे मदद मिल रही है
क्षमता बढ़ाने और लागत को कम करने में,
ज़्यादा पहुँच बनाने, जैसे डूयल सोर्स हीट पंप।
दुनिया में कुछ क्षेत्र जहाँ बहुत अधिक गर्मी या सर्दी पड़ती है
हीट पंप के लिए घर के तापमान को नियमित करना ज़रूरी है।
डूयल सोर्स हीट पंप गर्मी दे सकता है,
ना केवल ज़मीन के नीचे से बल्कि हवा से भी।
ये सभी स्विच होंगे जो भी स्रोत होगा ज़्यादा प्रभावी
ताकि उस समय प्राप्त कर सकें उच्च क्षमता
पारंपरिक हीट पंप के मुकाबले।
वे दो से 7% अधिक प्रभावकारी होते हैं वायु स्रोत के मुकाबले
और करीब चार से 8% क्षमता रखते हैं ज़मीनी स्रोत से।
एक उम्दा नियंत्रण को भी इसमें लागू किया जाता है
ग्रिड को सहयोग देने के साथ ही
उनकी संचालन लागत को कम करने के लिए।
यदि इसका सही में, आकलन किया जाए तो लाखों
उपकरण, जैसे कि ग्राउंड सोर्स हीट पंप्स
और इलेक्ट्रिक वाहन ग्रिड को अनुमति देंगे
आपूर्ति और माँग में संतुलन बनाने में।
एक उम्दा नियंत्रण से गृहस्वामियों को
आपूर्तिकर्ताओं के गतिशील टैरिफ का उपयोग करने के लिए
या उपयोग करने की दरों का समय, जो सामान्य संचालित होता है
जब बिजली की कीमतें सबसे कम होती हैं।
ब्रिटिश कंपनी, Kensa के हीट पंप्स का उदाहरण लेते हैं,
जो एकीकृत उम्दा नियंत्रण कर सकते हैं
संरेखित करने कम कार्बन की अवधि के लिए हीटिंग शेड्यूल को
और कम लागत वाली बिजली को।
उदाहरण के लिए Agile Octopus जैसे शुल्क,
कि एक दिन पहले आधे घंटे बिजली की कीमतें प्रकाशित करने,
जिससे उम्दा नियंत्रण उन कीमतों को अलग करेगा
और उन्हें घर की सामान्य दिनचर्या के साथ सिंक्रनाइज़ करेगा,
गृह स्वामियों को कम लागत में सुलभ कराने में।
जीयोथर्मल हीट पंप्स पहला नहीं है
औसत गृह स्वामियों के लिए जो दीर्घकाल के लिए सोचते हैं
पर्यावरण लाभ, और आगे सुधार के लिए
जिसमें छूट की नीतियों, जीयोथर्मल सिस्टम के जारी रहने
जिससे कि लोगों को बहुत मुफ़ीद होती हैं।
आप क्या सोचते हैं?
क्या आपको जीयोथर्मल सिस्टम चाहिए?
मैं जानता हूँ मुझे चाहिए।
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सभी को धन्यवाद सभी पैट्रन्स को और आप सबको इसे देखने के लिए।
मैं आपसे मिलूँगा अगले में।