একটি এয়ার সোর্স হিট পাম্প (ASHP) হল এমন একটি যন্ত্র যা জ্বালানী পুড়িয়ে তাপ উৎপন্ন করার পরিবর্তে তাপ সরিয়ে বাড়ির জন্য জল গরম করে এবং সরবরাহ করে। এটি একটি রেফ্রিজারেটরের বিপরীত দিকে চলার মতো কাজ করে।
এটি মূল ধারণা, ধাপে ধাপে।
মৌলিক নীতি: তাপ সরান, তৈরি করবেন না
এমনকি বাইরের ঠান্ডা বাতাসেও তাপ শক্তি থাকে। ASHP নিম্ন-তাপমাত্রার তাপ বের করে এবং এটিকে ঘরের ভিতরের উচ্চ-তাপমাত্রায় ঘনীভূত করে।
এটি চারটি প্রধান উপাদান সহ একটি রেফ্রিজারেশন চক্র ব্যবহার করে এটি করে:
১. ইভাপোরেটর (বহিরাগত ইউনিটের কয়েল)
২. কম্প্রেসার
৩. কনডেনসার (অভ্যন্তরীণ ইউনিটের কয়েল)
৪. এক্সপেনশন ভালভ
রেফ্রিজারেন্ট এই উপাদানগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তরল এবং গ্যাসের মধ্যে পরিবর্তিত হয়।
ধাপে ধাপে কার্যকারিতা
১. তাপ শোষণ (বহিরাগত ইউনিট)
* খুব কম চাপের তরল রেফ্রিজারেন্ট বহিরাগত ইভাপোরেটর কয়েলে প্রবাহিত হয়।
* যেহেতু এর স্ফুটনাঙ্ক অত্যন্ত কম (যেমন -৪০°C), তাই এটি বাইরের বাতাস থেকে তাপ শোষণ করে এবং গ্যাসে পরিণত হয়, এমনকি যখন বাতাস ঠান্ডা অনুভূত হয়।
২. সংকোচন
* গ্যাসীয় রেফ্রিজারেন্ট কম্প্রেসারে প্রবেশ করে এবং কম্প্রেসার এটিকে চেপে দেয়।
* গ্যাস সংকুচিত করলে তাদের চাপ এবং তাপমাত্রা (যেমন ৭০–৮০°C) নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়।
৩. তাপ নিঃসরণ (অভ্যন্তরীণ ইউনিট)
* উচ্চ চাপযুক্ত গরম গ্যাস অভ্যন্তরীণ কনডেনসার কয়েলে প্রবাহিত হয়।
* এখানে, এটি আপনার বাড়ির গরম করার সিস্টেমে (বাতাস, জল, বা আন্ডারফ্লোর) তাপ স্থানান্তর করে এবং তরলে ঘনীভূত হয়।
৪. সম্প্রসারণ
* তরলটি এক্সপেনশন ভালভের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, চাপ তীব্রভাবে কমে যায়।
* এটি এটিকে ঠান্ডা করবে এবং আবার তাপ শোষণ করার জন্য প্রস্তুত করবে।
* চক্রটি পুনরাবৃত্তি হয়।
আপনার বাড়িতে এর ভূমিকা
১. স্থান গরম করা: কনডেনসারগুলি রেডিয়েটার, ফ্লোর হিটিং বা ফ্যান কয়েলের জন্য বাতাস (এয়ার টু এয়ার) বা জল (এয়ার টু ওয়াটার) গরম করে।
২. গরম জল: অনেক সিস্টেমে ডোমেস্টিক হট ওয়াটার সিলিন্ডারও গরম করা হয়।
৩. শীতলীকরণ (ঐচ্ছিক): একটি রিভার্সিং ভালভ ইভাপোরেটর এবং কনডেনসারের ভূমিকা অদলবদল করতে পারে, তাই সিস্টেমটি ঘর থেকে তাপ বের করে বাইরে ছেড়ে দেয় (এয়ার কন্ডিশনিং)।
৪. ডিফ্রস্ট মোড: ঠান্ডা, ভেজা অবস্থায়, বাইরের কয়েলে বরফ জমতে পারে। এটি গলানোর জন্য সিস্টেমটি সংক্ষিপ্তভাবে উল্টে দেওয়া হয়েছিল।
কেন এটি কাজ করে
১. যেহেতু এটি জ্বালানী পোড়ানোর পরিবর্তে তাপ স্থানান্তর করে, ASHP প্রতি ১ kWh বিদ্যুৎ ব্যবহারের জন্য ২-৪ kWh তাপ সরবরাহ করতে পারে। এই অনুপাত হল পারফরম্যান্সের সহগ (COP) বা মৌসুমী COP (SCOP)।
২. বাইরের বাতাস যত ঠান্ডা হয়, কার্যকারিতা তত কমে যায় কারণ কম তাপ বের হয় এবং ডিফ্রস্ট চক্রগুলি আরও ঘন ঘন হয়। কিন্তু আধুনিক ঠান্ডা জলবায়ু মডেলগুলি হিমাঙ্কের নিচেও ভাল কাজ করতে পারে।
প্রধান সীমাবদ্ধতা
১. অত্যন্ত ঠান্ডা পরিস্থিতিতে কর্মক্ষমতা হ্রাস পায় (যদিও মডেলগুলি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়)।
২. ভাল বায়ুচলাচল সহ একটি উপযুক্ত বহিরাগত স্থান প্রয়োজন।
৩. আউটপুট তাপমাত্রা গ্যাস বয়লারের চেয়ে কম, তাই এটি বড় রেডিয়েটার, আন্ডারফ্লোর হিটিং বা ভালভাবে অন্তরক বাড়ির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।
৪. এমনকি যদি কার্যকারিতা বেশি হয়, বিদ্যুৎ এবং প্রাকৃতিক গ্যাসের দাম অপারেটিং খরচকে প্রভাবিত করবে।
এক বাক্যে
এয়ার সোর্স হিট পাম্প বাইরের বাতাস থেকে বিনামূল্যে তাপ বের করতে, একটি কম্প্রেসারের মাধ্যমে এটিকে ঘনীভূত করতে এবং এটি ঘরের ভিতরে ছেড়ে দিতে একটি রেফ্রিজারেন্ট চক্র ব্যবহার করে, যা এটি গ্রহণ করা বিদ্যুতের চেয়ে বেশি তাপ শক্তি সরবরাহ করে।
একটি এয়ার সোর্স হিট পাম্প (ASHP) হল এমন একটি যন্ত্র যা জ্বালানী পুড়িয়ে তাপ উৎপন্ন করার পরিবর্তে তাপ সরিয়ে বাড়ির জন্য জল গরম করে এবং সরবরাহ করে। এটি একটি রেফ্রিজারেটরের বিপরীত দিকে চলার মতো কাজ করে।
এটি মূল ধারণা, ধাপে ধাপে।
মৌলিক নীতি: তাপ সরান, তৈরি করবেন না
এমনকি বাইরের ঠান্ডা বাতাসেও তাপ শক্তি থাকে। ASHP নিম্ন-তাপমাত্রার তাপ বের করে এবং এটিকে ঘরের ভিতরের উচ্চ-তাপমাত্রায় ঘনীভূত করে।
এটি চারটি প্রধান উপাদান সহ একটি রেফ্রিজারেশন চক্র ব্যবহার করে এটি করে:
১. ইভাপোরেটর (বহিরাগত ইউনিটের কয়েল)
২. কম্প্রেসার
৩. কনডেনসার (অভ্যন্তরীণ ইউনিটের কয়েল)
৪. এক্সপেনশন ভালভ
রেফ্রিজারেন্ট এই উপাদানগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তরল এবং গ্যাসের মধ্যে পরিবর্তিত হয়।
ধাপে ধাপে কার্যকারিতা
১. তাপ শোষণ (বহিরাগত ইউনিট)
* খুব কম চাপের তরল রেফ্রিজারেন্ট বহিরাগত ইভাপোরেটর কয়েলে প্রবাহিত হয়।
* যেহেতু এর স্ফুটনাঙ্ক অত্যন্ত কম (যেমন -৪০°C), তাই এটি বাইরের বাতাস থেকে তাপ শোষণ করে এবং গ্যাসে পরিণত হয়, এমনকি যখন বাতাস ঠান্ডা অনুভূত হয়।
২. সংকোচন
* গ্যাসীয় রেফ্রিজারেন্ট কম্প্রেসারে প্রবেশ করে এবং কম্প্রেসার এটিকে চেপে দেয়।
* গ্যাস সংকুচিত করলে তাদের চাপ এবং তাপমাত্রা (যেমন ৭০–৮০°C) নাটকীয়ভাবে বৃদ্ধি পায়।
৩. তাপ নিঃসরণ (অভ্যন্তরীণ ইউনিট)
* উচ্চ চাপযুক্ত গরম গ্যাস অভ্যন্তরীণ কনডেনসার কয়েলে প্রবাহিত হয়।
* এখানে, এটি আপনার বাড়ির গরম করার সিস্টেমে (বাতাস, জল, বা আন্ডারফ্লোর) তাপ স্থানান্তর করে এবং তরলে ঘনীভূত হয়।
৪. সম্প্রসারণ
* তরলটি এক্সপেনশন ভালভের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, চাপ তীব্রভাবে কমে যায়।
* এটি এটিকে ঠান্ডা করবে এবং আবার তাপ শোষণ করার জন্য প্রস্তুত করবে।
* চক্রটি পুনরাবৃত্তি হয়।
আপনার বাড়িতে এর ভূমিকা
১. স্থান গরম করা: কনডেনসারগুলি রেডিয়েটার, ফ্লোর হিটিং বা ফ্যান কয়েলের জন্য বাতাস (এয়ার টু এয়ার) বা জল (এয়ার টু ওয়াটার) গরম করে।
২. গরম জল: অনেক সিস্টেমে ডোমেস্টিক হট ওয়াটার সিলিন্ডারও গরম করা হয়।
৩. শীতলীকরণ (ঐচ্ছিক): একটি রিভার্সিং ভালভ ইভাপোরেটর এবং কনডেনসারের ভূমিকা অদলবদল করতে পারে, তাই সিস্টেমটি ঘর থেকে তাপ বের করে বাইরে ছেড়ে দেয় (এয়ার কন্ডিশনিং)।
৪. ডিফ্রস্ট মোড: ঠান্ডা, ভেজা অবস্থায়, বাইরের কয়েলে বরফ জমতে পারে। এটি গলানোর জন্য সিস্টেমটি সংক্ষিপ্তভাবে উল্টে দেওয়া হয়েছিল।
কেন এটি কাজ করে
১. যেহেতু এটি জ্বালানী পোড়ানোর পরিবর্তে তাপ স্থানান্তর করে, ASHP প্রতি ১ kWh বিদ্যুৎ ব্যবহারের জন্য ২-৪ kWh তাপ সরবরাহ করতে পারে। এই অনুপাত হল পারফরম্যান্সের সহগ (COP) বা মৌসুমী COP (SCOP)।
২. বাইরের বাতাস যত ঠান্ডা হয়, কার্যকারিতা তত কমে যায় কারণ কম তাপ বের হয় এবং ডিফ্রস্ট চক্রগুলি আরও ঘন ঘন হয়। কিন্তু আধুনিক ঠান্ডা জলবায়ু মডেলগুলি হিমাঙ্কের নিচেও ভাল কাজ করতে পারে।
প্রধান সীমাবদ্ধতা
১. অত্যন্ত ঠান্ডা পরিস্থিতিতে কর্মক্ষমতা হ্রাস পায় (যদিও মডেলগুলি ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়)।
২. ভাল বায়ুচলাচল সহ একটি উপযুক্ত বহিরাগত স্থান প্রয়োজন।
৩. আউটপুট তাপমাত্রা গ্যাস বয়লারের চেয়ে কম, তাই এটি বড় রেডিয়েটার, আন্ডারফ্লোর হিটিং বা ভালভাবে অন্তরক বাড়ির জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত।
৪. এমনকি যদি কার্যকারিতা বেশি হয়, বিদ্যুৎ এবং প্রাকৃতিক গ্যাসের দাম অপারেটিং খরচকে প্রভাবিত করবে।
এক বাক্যে
এয়ার সোর্স হিট পাম্প বাইরের বাতাস থেকে বিনামূল্যে তাপ বের করতে, একটি কম্প্রেসারের মাধ্যমে এটিকে ঘনীভূত করতে এবং এটি ঘরের ভিতরে ছেড়ে দিতে একটি রেফ্রিজারেন্ট চক্র ব্যবহার করে, যা এটি গ্রহণ করা বিদ্যুতের চেয়ে বেশি তাপ শক্তি সরবরাহ করে।
