گرمی پمپ کیا ہے؟

ہیٹ پمپ کا بنیادی علم

ہیٹ پمپ کی تعریف: ہیٹ پمپ ایک ایسا آلہ ہے جو گرمی کو ایک جگہ سے دوسری جگہ منتقل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ انہیں ٹھنڈک یا گرم کرنے کے لیے اور گرم پانی کی فراہمی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

کام کرنے کا اصول: ہیٹ پمپوں کے کام کرنے کا اصول ریفریجریشن سسٹم کی طرح ہے، لیکن ایک اہم فرق کے ساتھ - وہ الٹ کام کر سکتے ہیں، کولنگ اور ہیٹنگ دونوں مہیا کرتے ہیں۔ اہم اجزاء میں ایک کمپریسر، ایوپوریٹر، کنڈینسر اور ایکسپینشن والو شامل ہیں۔ ہیٹنگ موڈ میں، ہیٹ پمپ بیرونی ماحول سے کم درجہ حرارت کی گرمی جذب کرتا ہے اور اسے کمپریشن اور ہیٹ ریلیز کے ذریعے اندرونی جگہ تک پہنچاتا ہے۔ کولنگ موڈ میں، یہ گھر کے اندر سے گرمی جذب کرتا ہے اور اسے بیرونی ماحول میں چھوڑ دیتا ہے۔

حرارت کا ذریعہ اور سرد ذریعہ: ایک ہیٹ پمپ کو گرمی کا ذریعہ اور سرد ذریعہ دونوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ حرارتی موڈ میں، بیرونی ماحول عام طور پر گرمی کے منبع کے طور پر کام کرتا ہے، جبکہ گھر کے اندر سرد ذریعہ کے طور پر کام کرتا ہے۔ کولنگ موڈ میں، یہ صورتحال الٹ ہو جاتی ہے، گھر کے اندر گرمی کا ذریعہ اور بیرونی ماحول سرد ذریعہ کے طور پر کام کرتا ہے۔

توانائی کی کارکردگی: ہیٹ پمپ اپنی توانائی کی کارکردگی کے لیے مشہور ہیں۔ وہ نسبتاً کم توانائی کی کھپت کے ساتھ اہم ٹھنڈک یا حرارتی اثرات فراہم کر سکتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ وہ براہ راست حرارت پیدا نہیں کرتے بلکہ حرارت کو منتقل کرتے ہیں، اس طرح درجہ حرارت پر قابو پاتے ہیں۔ توانائی کی کارکردگی کو عام طور پر کوفیشینٹ آف پرفارمنس (COP) سے ماپا جاتا ہے، جہاں زیادہ COP توانائی کی بہتر کارکردگی کی نشاندہی کرتا ہے۔

درخواستیں: ہیٹ پمپ مختلف شعبوں میں وسیع ایپلی کیشنز تلاش کرتے ہیں، بشمول گھریلو حرارتی، ایئر کنڈیشنگ، گرم پانی کی فراہمی، نیز تجارتی اور صنعتی استعمال۔ ان کو اکثر قابل تجدید توانائی کے نظاموں جیسے سولر پینلز کے ساتھ جوڑا جاتا ہے تاکہ توانائی کی پائیداری کو بڑھایا جا سکے۔

ماحولیاتی اثرات: ہیٹ پمپ کا استعمال گرین ہاؤس گیسوں کے اخراج کو کم کر سکتا ہے، اس طرح ماحول پر مثبت اثر پڑتا ہے۔ تاہم، گرمی پمپ کے نظام کی تیاری اور دیکھ بھال کے لیے درکار توانائی سمیت مجموعی ماحولیاتی اثرات پر غور کرنا ضروری ہے۔

ہیٹ پمپ کی اقسام کا تعارف

ایئر سورس ہیٹ پمپ (ASHP): اس قسم کا ہیٹ پمپ گھر کے اندر ہیٹنگ یا ٹھنڈک فراہم کرنے کے لیے بیرونی ہوا سے گرمی نکالتا ہے۔ یہ مختلف آب و ہوا کے حالات کے لیے موزوں ہیں، حالانکہ درجہ حرارت کے اتار چڑھاو سے ان کی کارکردگی متاثر ہو سکتی ہے۔

گراؤنڈ سورس ہیٹ پمپ (GSHP): گراؤنڈ سورس ہیٹ پمپ گرمی فراہم کرنے کے لیے سطح کے نیچے زمین کے مستقل درجہ حرارت کو استعمال کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں سرد اور گرم دونوں موسموں میں زیادہ مستحکم کارکردگی ہوتی ہے۔ انہیں عام طور پر جیوتھرمل گرمی نکالنے کے لیے زیر زمین افقی لوپس یا عمودی کنویں کی تنصیب کی ضرورت ہوتی ہے۔

واٹر سورس ہیٹ پمپ (WSHP): یہ ہیٹ پمپ پانی کے ذخائر جیسے جھیلوں، ندیوں، یا کنویں کو گرم کرنے یا ٹھنڈا کرنے کے لیے حرارتی توانائی کا استعمال کرتے ہیں۔ وہ آبی وسائل تک رسائی والے علاقوں کے لیے موزوں ہیں اور عام طور پر مستقل کارکردگی پیش کرتے ہیں۔

جذب حرارتی پمپ: ادسورپشن ہیٹ پمپ کمپریسڈ ریفریجرینٹس پر انحصار کرنے کے بجائے جذب کرنے والے مواد جیسے سلکا جیل یا ایکٹیویٹڈ کاربن کو گرمی کو جذب کرنے اور چھوڑنے کے لیے استعمال کرتے ہیں۔ وہ عام طور پر مخصوص ایپلی کیشنز جیسے شمسی کولنگ یا فضلہ حرارت کی وصولی کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

زیر زمین تھرمل انرجی سٹوریج ہیٹ پمپ (UGSHP): اس قسم کا ہیٹ پمپ زمین میں حرارت کو ذخیرہ کرنے اور ضرورت کے مطابق اسے گرم کرنے یا ٹھنڈا کرنے کے لیے زیر زمین توانائی ذخیرہ کرنے کے نظام سے فائدہ اٹھاتا ہے۔ وہ گرمی پمپ کے نظام کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو بہتر بنانے میں اپنا حصہ ڈالتے ہیں۔

ہائی ٹمپریچر ہیٹ پمپس:اعلی درجہ حرارت والے ہیٹ پمپ اعلی درجہ حرارت کی حرارت فراہم کر سکتے ہیں، جو انہیں صنعتی عمل ہیٹنگ اور گرین ہاؤس ہیٹنگ جیسے ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتے ہیں جن کے لیے بلند درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے۔

کم درجہ حرارت ہیٹ پمپس:کم درجہ حرارت والے ہیٹ پمپ ان ایپلی کیشنز کے لیے بنائے گئے ہیں جن میں کم درجہ حرارت کے ذرائع سے گرمی نکالنا شامل ہے، جیسے ریڈینٹ فلور ہیٹنگ یا گرم پانی کی فراہمی۔

ڈبل سورس ہیٹ پمپس:یہ ہیٹ پمپ بیک وقت کارکردگی اور استحکام کو بڑھانے کے لیے حرارت کے دو ذرائع، اکثر زمینی اور ہوا کا ذریعہ استعمال کر سکتے ہیں۔

ہیٹ پمپ کے اجزاء

ہیٹ پمپ کئی اہم اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے جو گرمی کی منتقلی اور ریگولیشن کو آسان بنانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں۔ یہاں ایک ہیٹ پمپ کے اہم اجزاء ہیں:

کمپریسر: کمپریسر ہیٹ پمپ سسٹم کا بنیادی حصہ ہے۔ یہ کم دباؤ، کم درجہ حرارت والے ریفریجرینٹ کو ہائی پریشر، اعلی درجہ حرارت والی حالت میں کمپریس کرنے کا کردار ادا کرتا ہے۔ یہ عمل ریفریجرینٹ کے درجہ حرارت کو بڑھاتا ہے، جس سے یہ گرمی کے منبع میں گرمی کو چھوڑ سکتا ہے۔

بخارات: بخارات ہیٹ پمپ سسٹم کے اندرونی یا سرد ماخذ کی طرف واقع ہے۔ حرارتی موڈ میں، evaporator اندرونی ماحول سے گرمی یا بیرونی ماحول سے کم درجہ حرارت کی گرمی جذب کرتا ہے۔ کولنگ موڈ میں، یہ گھر کے اندر سے گرمی جذب کرتا ہے، جس سے انڈور اسپیس ٹھنڈا ہو جاتا ہے۔

کنڈینسر: کمڈینسر ہیٹ پمپ سسٹم کے آؤٹ ڈور یا ہیٹ سورس سائیڈ پر واقع ہے۔ حرارتی موڈ میں، کنڈینسر اندرونی جگہ کو گرم کرنے کے لیے اعلی درجہ حرارت والے ریفریجرینٹ کی حرارت جاری کرتا ہے۔ کولنگ موڈ میں، کنڈینسر اندرونی گرمی کو بیرونی ماحول میں نکال دیتا ہے۔

توسیع والو: توسیعی والو ایک ایسا آلہ ہے جو ریفریجرینٹ کے بہاؤ کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ ریفریجرینٹ کے دباؤ کو کم کرتا ہے، اسے ٹھنڈا ہونے دیتا ہے اور بخارات میں دوبارہ داخل ہونے کی تیاری کرتا ہے، اس طرح ایک سائیکل بنتا ہے۔

ریفریجرینٹ: ریفریجرینٹ ہیٹ پمپ سسٹم کے اندر کام کرنے والا ذریعہ ہے، جو کم اور زیادہ درجہ حرارت والی حالتوں کے درمیان گردش کرتا ہے۔ مختلف قسم کے ریفریجرینٹس مختلف ایپلی کیشنز کے مطابق مختلف جسمانی خصوصیات کے حامل ہوتے ہیں۔

پنکھے اور ڈکٹ ورک: یہ اجزاء ہوا کی گردش کے لیے استعمال ہوتے ہیں، گرم یا ٹھنڈی ہوا کو اندرونی جگہ میں تقسیم کرتے ہیں۔ پنکھے اور ڈکٹ ورک ہوا کی نقل و حرکت کو برقرار رکھنے میں مدد کرتے ہیں، درجہ حرارت کی تقسیم کو بھی یقینی بناتے ہیں۔

کنٹرول سسٹم:کنٹرول سسٹم میں سینسرز، کنٹرولرز اور کمپیوٹرز شامل ہیں جو اندرونی اور بیرونی حالات کی نگرانی کرتے ہیں اور درجہ حرارت کی ضروریات کو پورا کرنے اور کارکردگی کو بڑھانے کے لیے ہیٹ پمپ کے آپریشن کو منظم کرتے ہیں۔

ہیٹ ایکسچینجرز:ہیٹ پمپ سسٹم ہیٹ ایکسچینجرز کو شامل کر سکتے ہیں تاکہ ہیٹنگ اور کولنگ طریقوں کے درمیان حرارت کی منتقلی کو آسان بنایا جا سکے، جس سے سسٹم کی کارکردگی کو بہتر بنایا جا سکے۔

ہیٹ پمپس اور مین اسٹریم ہیٹنگ اور کولنگ ایپلائینسز (ایئر کنڈیشننگ، واٹر ہیٹر) کے درمیان فرق

ہیٹ پمپس: ہیٹ پمپ حرارتی اور ٹھنڈک کے درمیان سوئچ کر سکتے ہیں، انہیں ورسٹائل آلات بنا سکتے ہیں۔ ان کا استعمال گھروں کو گرم کرنے، پانی گرم کرنے، اندرونی جگہوں کو ٹھنڈا کرنے، اور بعض صورتوں میں، دوسرے آلات کے لیے گرمی فراہم کرنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔

ایئر کنڈیشنگ: ایئر کنڈیشنگ سسٹم بنیادی طور پر اندرونی اندرونی درجہ حرارت کو ٹھنڈا کرنے اور برقرار رکھنے کے لیے بنائے گئے ہیں۔ کچھ ایئر کنڈیشنگ سسٹم میں ہیٹ پمپ کی فعالیت ہوتی ہے، جس کی وجہ سے وہ سرد موسموں میں حرارت فراہم کر سکتے ہیں۔

واٹر ہیٹر: واٹر ہیٹر نہانے، صفائی، کھانا پکانے اور اسی طرح کے مقاصد کے لیے پانی گرم کرنے کے لیے وقف ہیں۔

توانائی کی کارکردگی:

ہیٹ پمپس: ہیٹ پمپ اپنی توانائی کی کارکردگی کے لیے مشہور ہیں۔ وہ کم توانائی کی کھپت کے ساتھ ایک ہی حرارت کی منتقلی فراہم کر سکتے ہیں کیونکہ وہ ماحول سے کم درجہ حرارت کی گرمی جذب کرتے ہیں اور اسے اعلی درجہ حرارت کی حرارت میں تبدیل کرتے ہیں۔ یہ عام طور پر روایتی ایئر کنڈیشنگ اور الیکٹرک ہیٹنگ واٹر ہیٹر کے مقابلے میں اعلی توانائی کی کارکردگی کا نتیجہ ہے۔

ایئر کنڈیشنگ:ایئر کنڈیشنگ سسٹم ٹھنڈک کی موثر کارکردگی پیش کرتے ہیں لیکن سرد موسموں میں کم توانائی کے حامل ہو سکتے ہیں۔

واٹر ہیٹر: واٹر ہیٹر کی توانائی کی کارکردگی استعمال شدہ توانائی کے ذریعہ کی قسم کی بنیاد پر مختلف ہوتی ہے۔ سولر واٹر ہیٹر اور ہیٹ پمپ واٹر ہیٹر عام طور پر زیادہ توانائی کے حامل ہوتے ہیں۔

خلاصہ یہ کہ، ہیٹ پمپس کے توانائی کی کارکردگی اور استعداد میں الگ الگ فوائد ہیں، جو ٹھنڈک، حرارتی اور گرم پانی کی فراہمی کے لیے موزوں ہیں۔ تاہم، ائر کنڈیشنگ اور واٹر ہیٹر کے بھی مخصوص مقاصد کے لیے اپنے فوائد ہیں، جو کہ ضروریات اور ماحولیاتی حالات پر منحصر ہے۔