ہیٹ پمپس اور جیوتھرمل ہیٹ پمپس میں کیا فرق ہے؟

ہیٹ پمپس اور جیوتھرمل ہیٹ پمپس میں کیا فرق ہے؟

موثر اور ماحول دوست توانائی کے استعمال کے حصول کے آج کے دور میں، ہیٹ پمپ اور جیوتھرمل ہیٹ پمپ، دو اہم حرارتی اور کولنگ آلات کے طور پر، آہستہ آہستہ لوگوں کی نظروں میں آرہے ہیں۔ وہ کام کرنے کے اصولوں، توانائی کے ذرائع، کارکردگی، اور تنصیب کے اخراجات کے لحاظ سے نمایاں طور پر مختلف ہیں۔ ان اختلافات کو سمجھنے سے صارفین کو ان کی اپنی ضروریات اور حقیقی حالات کے مطابق موزوں ترین آلات کا انتخاب کرنے میں مدد مل سکتی ہے۔

کام کرنے کے اصول: حرارت کی منتقلی کے مختلف راستے

ہیٹ پمپ، جوہر میں، ایک توانائی کا استعمال کرنے والا آلہ ہے جو کم درجہ حرارت والی اشیاء سے گرمی نکال کر اسے اعلی درجہ حرارت والی چیزوں میں منتقل کر سکتا ہے۔ اس کا کام کرنے والا اصول ڈی ڈی ڈی ایچ ایچ پانی پمپ ڈی ڈی ایچ ایچ کے تصور پر مبنی ہے۔ جس طرح ایک واٹر پمپ پانی کو نچلی جگہ سے اونچی جگہ بھیجتا ہے، اسی طرح ایک ہیٹ پمپ ایک خاص مقدار میں بیرونی توانائی استعمال کرکے کم درجہ حرارت والے علاقے سے زیادہ درجہ حرارت والے علاقے تک گرمی کے الٹ بہاؤ کو حاصل کرتا ہے۔ عام کمپریشن ہیٹ پمپ کو مثال کے طور پر لیتے ہوئے، یہ بنیادی طور پر چار بنیادی اجزاء پر مشتمل ہوتا ہے: ایک کمپریسر، ایک کنڈینسر، ایک تھروٹلنگ جزو، اور ایک بخارات۔ آپریشن کے دوران، بخارات کم درجہ حرارت کے حرارتی ذریعہ (جیسے باہر کی ہوا) سے گرمی جذب کرتا ہے، جس کی وجہ سے کم درجہ حرارت اور کم دباؤ والے کام کرنے والے میڈیم بخارات بن جاتے ہیں۔ بخارات کو کمپریسر کے ذریعے چوس لیا جاتا ہے اور اسے زیادہ درجہ حرارت اور ہائی پریشر بخارات بننے کے لیے دبایا جاتا ہے۔ اعلی درجہ حرارت اور زیادہ دباؤ والے بخارات کنڈینسر میں اعلی درجہ حرارت والی چیز (جیسے اندر کی ہوا) میں حرارت جاری کرتے ہیں اور مائع میں گاڑھا ہو جاتے ہیں۔ مائع کو تھروٹلنگ جزو کے ذریعے دباؤ میں لایا جاتا ہے اور پھر ایک چکر مکمل کرنے کے لیے بخارات کی طرف لوٹ جاتا ہے۔ یہ چکر مسلسل گرمی کی منتقلی کو حاصل کرنے کے لیے دہرایا جاتا ہے۔

جیوتھرمل ہیٹ پمپ، جسے گراؤنڈ - سورس ہیٹ پمپس (جی ایچ ایس پی) بھی کہا جاتا ہے، بھی ہیٹ پمپ کے بنیادی اصول پر مبنی ہیں، لیکن وہ زمین کی سطح پر اتلی جیوتھرمل وسائل کو سرد اور گرمی کے ذرائع کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ ان کا کام کرنے کا عمل عام ہیٹ پمپوں جیسا ہوتا ہے، لیکن حرارت کا ذریعہ زیر زمین آتا ہے۔ جب ایک جیوتھرمل ہیٹ پمپ کو گرم کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، تو زیر زمین ہیٹ ایکسچینجر کم درجہ حرارت کے حرارتی ذرائع جیسے مٹی، زمینی یا سطحی پانی سے گرمی جذب کرتا ہے، اسے گردش کرنے والے کام کے ذریعے ہیٹ پمپ یونٹ میں منتقل کرتا ہے، اور پھر ہیٹ پمپ یونٹ گرمی کے درجہ حرارت کو بڑھاتا ہے اور اسے حرارت حاصل کرنے کے لیے گھر کے اندر پہنچاتا ہے۔ کولنگ موڈ میں، عمل کو الٹ دیا جاتا ہے، اور گھر کے اندر گرمی کو زیر زمین منتقل کیا جاتا ہے۔

توانائی کے ذرائع: ہوا اور زمین کے درمیان انتخاب

ہیٹ پمپس میں توانائی کے مختلف ذرائع ہوتے ہیں۔ ان میں، عام ہوا - ذریعہ گرمی پمپ ارد گرد کی ہوا سے گرمی حاصل کرتا ہے. ہوا، گرمی کے ذریعہ کے طور پر، وسیع پیمانے پر تقسیم اور ناقابل تسخیر ہے۔ جب تک ہوا موجود ہے، ہوا کا ذریعہ ہیٹ پمپ اپنا کردار ادا کر سکتا ہے۔ تاہم، ہوا کا درجہ حرارت موسموں، دن اور رات اور موسم کی تبدیلیوں سے بہت متاثر ہوتا ہے۔ سردیوں میں، ہوا کا درجہ حرارت کم ہوتا ہے، جس سے ہیٹ پمپ کے لیے ہوا سے گرمی حاصل کرنے میں دشواری بڑھ جاتی ہے، اور حرارتی کارکردگی کم ہو سکتی ہے۔

جیوتھرمل ہیٹ پمپ زمین کی سطح پر اتلی جیوتھرمل وسائل کے استعمال پر توجہ مرکوز کرتے ہیں۔ زمین کی اتلی مٹی، زیر زمین پانی اور سطحی پانی بڑی مقدار میں شمسی توانائی اور جیوتھرمل توانائی کو ذخیرہ کرتے ہیں اور ان کا درجہ حرارت نسبتاً مستحکم ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، سردیوں میں، زیر زمین درجہ حرارت عام طور پر بیرونی ہوا کے درجہ حرارت سے زیادہ ہوتا ہے، جو جیوتھرمل ہیٹ پمپوں کو زیادہ مؤثر طریقے سے گرم کرنے کے لیے زیر زمین سے حرارت حاصل کرنے کے قابل بناتا ہے۔ گرمیوں میں، زیر زمین درجہ حرارت بیرونی ہوا کے درجہ حرارت سے کم ہوتا ہے، جسے ٹھنڈک کے لیے ٹھنڈا ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ گرمی کا یہ مستحکم ذریعہ جیوتھرمل ہیٹ پمپس کے لیے کام کرنے کے اچھے حالات فراہم کرتا ہے، جس سے وہ بیرونی ہوا کے درجہ حرارت میں زبردست تبدیلیوں سے پریشان نہیں ہوتے۔

کارکردگی کا موازنہ: جیوتھرمل ہیٹ پمپ کے پاس کنارے ہوتے ہیں۔

ہیٹ پمپ کی کارکردگی کو کوفیشینٹ آف پرفارمنس (سی او پی) اور سیزنل پرفارمنس فیکٹر (ایس پی ایف) جیسے اشارے سے ماپا جاتا ہے۔ کارکردگی کا عدد (سی او پی) بجلی کے فی یونٹ سے پیدا ہونے والی حرارت کی مقدار کو ظاہر کرتا ہے۔ قدر جتنی زیادہ ہوگی، یونٹ توانائی کی کھپت کے تحت ہیٹ پمپ اتنی ہی گرمی پیدا کرے گا، اور کارکردگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ عام طور پر، ایئر سورس ہیٹ پمپس کی کارکردگی عام طور پر 200% اور 400% کے درمیان ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ ہر 1kWh استعمال ہونے والی بجلی کے لیے، 2 - 4kWh ہیٹ آؤٹ پٹ پیدا کی جا سکتی ہے۔ اس کی کارکردگی بہت سے عوامل سے متاثر ہوتی ہے جیسے کہ بیرونی درجہ حرارت، انڈور - آؤٹ ڈور درجہ حرارت کا فرق، اور خود ہیٹ پمپ کی کارکردگی۔ انتہائی سرد موسم میں، کم درجہ حرارت والی ہوا سے کافی گرمی حاصل کرنے کے لیے، ایئر سورس ہیٹ پمپوں کو آپریشن کو برقرار رکھنے کے لیے زیادہ بجلی استعمال کرنے کی ضرورت پڑ سکتی ہے، جس کے نتیجے میں سی او پی قدر میں کمی واقع ہوتی ہے۔

جیوتھرمل ہیٹ پمپ کارکردگی کے لحاظ سے زیادہ عمدہ کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں کیونکہ وہ نسبتاً مستحکم زیر زمین حرارت کے ذرائع استعمال کرتے ہیں۔ جیوتھرمل ہیٹ پمپوں کی توانائی کی کارکردگی 300% - 600% تک پہنچ سکتی ہے، جو ہوا سے چلنے والے ہیٹ پمپس کے مقابلے میں تقریباً 25% سے 50% تک توانائی کی کھپت کو کم کر سکتی ہے۔ سردیوں کی سرد راتوں میں، جب زمینی ہوا کا درجہ حرارت انتہائی نچلی سطح تک گر سکتا ہے، تب بھی زیر زمین درجہ حرارت نسبتاً مستحکم رینج میں رہ سکتا ہے، جو جیوتھرمل ہیٹ پمپس کو مسلسل اور موثر طریقے سے کام کرنے کے قابل بناتا ہے اور گھر کے اندر حرارت کو مستحکم طریقے سے فراہم کرتا ہے۔ پورے ہیٹنگ سیزن (یعنی سیزنل پرفارمنس فیکٹر ایس پی ایف) کے دوران شمار کی جانے والی اوسط سی او پی قدر کے لحاظ سے، جیوتھرمل ہیٹ پمپس کی بھی ایک اعلیٰ رینج ہوتی ہے، جو طویل مدتی آپریشن میں ان کی اعلیٰ کارکردگی کو مزید ثابت کرتی ہے۔

تنصیب کے اخراجات: ابتدائی سرمایہ کاری میں فرق

تنصیب کے اخراجات کے لحاظ سے، گرمی پمپ اور جیوتھرمل گرمی پمپ کے درمیان ایک اہم فرق ہے. ایک مثال کے طور پر عام ہوا کے ذریعہ گرمی پمپ کو لے کر، اس کی تنصیب نسبتا آسان ہے اور پیچیدہ زیر زمین انجینئرنگ کی ضرورت نہیں ہے. عام طور پر، ایک عام گھریلو ایئر سورس ہیٹ پمپ کی تنصیب کی لاگت 3,800 اور 8,200 (تقریبا 27,000 یوآن سے 58,000 یوآن) کے درمیان ہوتی ہے۔ اس میں سازوسامان کی خریداری کے اخراجات اور تنصیب کی بنیادی مزدوری کے اخراجات شامل ہیں۔ ہوا - ذریعہ حرارتی پمپ ایک چھوٹے سے علاقے پر قبضہ کرتے ہیں اور تنصیب کی جگہ کے لئے کم تقاضے ہوتے ہیں۔ زیادہ تر خاندانی بالکونیاں، چھتیں، یا صحن تنصیب کی شرائط کو پورا کر سکتے ہیں۔

جیوتھرمل ہیٹ پمپ کی تنصیب کی لاگت نسبتاً زیادہ ہے۔ چونکہ انہیں زیر زمین حرارت کے ذرائع استعمال کرنے کی ضرورت ہے، اس لیے یہ ضروری ہے کہ زیر زمین ہیٹ ایکسچینج سسٹم بنایا جائے۔ اگر عمودی پائپ بچھانے کا طریقہ اپنایا جائے تو، زمین کے اندر سوراخ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس کی گہرائی عام طور پر 60 میٹر اور 150 میٹر کے درمیان ہوتی ہے۔ ڈرل ہولز کی تعداد عمارت کی حرارت اور کولنگ کی ضروریات اور سائٹ کے حالات پر منحصر ہے۔ اس کے علاوہ گردش کرنے والے واٹر پمپ، کنٹرول سسٹم اور دیگر آلات بھی نصب کرنا ضروری ہے۔ یہ عوامل 15,000 اور 35,000 (تقریباً 106,000 یوآن سے 247,000 یوآن) کے درمیان اوسط تنصیب کی لاگت کے ساتھ جیوتھرمل ہیٹ پمپس کی تنصیب کی لاگت میں نمایاں اضافہ کا باعث بنتے ہیں۔ ابتدائی تنصیب کی لاگت کے علاوہ، آپریشن کے دوران جیوتھرمل ہیٹ پمپ کی دیکھ بھال کی لاگت نسبتاً کم ہے کیونکہ زیر زمین ہیٹ ایکسچینج سسٹم کی سروس لائف 40 سے 60 سال تک لمبی ہے، اور انڈور آلات کی سروس لائف بھی تقریباً 20 سے 25 سال ہے۔ جبکہ ایئر سورس ہیٹ پمپس کی مجموعی سروس لائف عام طور پر 10 سے 15 سال ہوتی ہے، جو نسبتاً مختصر ہوتی ہے۔ بعد کی مدت میں، زیادہ بار بار آلات کی تبدیلی کی ضرورت پڑ سکتی ہے، جس سے طویل مدتی استعمال کی لاگت بڑھ جاتی ہے۔

قابل اطلاق منظرنامے: مقامی حالات کی بنیاد پر انتخاب کرنا

ہیٹ پمپس، خاص طور پر ایئر سورس ہیٹ پمپس، وسیع قابل اطلاق ہوتے ہیں۔ ان کی سادہ تنصیب اور سائٹ کے لیے کم ضروریات کی وجہ سے، وہ مختلف قسم کی عمارتوں کے لیے موزوں ہیں۔ چاہے وہ اپارٹمنٹ کی عمارت ہو، شہر میں رہائشی کمیونٹی ہو، یا دیہی علاقوں میں خود ساختہ مکان ہو، جب تک کہ بیرونی تنصیب کی مناسب جگہ موجود ہو، انہیں آسانی سے نصب اور استعمال کیا جا سکتا ہے۔ معتدل آب و ہوا والے کچھ علاقوں میں، ایئر سورس ہیٹ پمپ اعلی کارکردگی اور توانائی کی بچت کے اپنے فوائد کو پورا کر سکتے ہیں، جو صارفین کو آرام دہ حرارت اور کولنگ کی خدمات فراہم کرتے ہیں۔ تاہم، سرد علاقوں میں، جب بیرونی درجہ حرارت بہت کم ہوتا ہے، ہوا کے ذریعہ حرارتی پمپ کا حرارتی اثر متاثر ہو سکتا ہے، اور اندرونی حرارتی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے معاون حرارتی آلات کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

جیوتھرمل ہیٹ پمپ ان صارفین کے لیے زیادہ موزوں ہیں جن کے پاس سائٹ کے مخصوص حالات ہیں اور توانائی کی کارکردگی کے لیے اعلیٰ تقاضے ہیں۔ مثال کے طور پر، سنگل فیملی ولاز یا بڑے باغات والے مکانات میں زیر زمین ہیٹ ایکسچینج سسٹم کی تعمیر کے لیے کافی جگہ ہوتی ہے۔ ماحولیاتی تحفظ کے سخت تقاضوں اور توانائی کے موثر استعمال کے حصول کے ساتھ کچھ علاقوں میں، حکومت جیوتھرمل ہیٹ پمپ کے استعمال کی حوصلہ افزائی کے لیے متعلقہ پالیسیاں بھی متعارف کرائے گی اور کچھ مالی سبسڈی فراہم کرے گی۔ اس کے علاوہ، کچھ بڑے پیمانے پر تجارتی عمارتوں یا عوامی سہولیات، جیسے ہوٹلوں، ہسپتالوں اور اسکولوں کے لیے، ان کی بڑی حرارتی اور کولنگ کی ضروریات اور طویل آپریشن کے وقت کی وجہ سے، جیوتھرمل ہیٹ پمپ کی اعلیٰ کارکردگی اور توانائی کی بچت کی خصوصیات طویل مدتی آپریشن میں توانائی کے بہت زیادہ اخراجات کو بچا سکتی ہیں، جس کی اقتصادی امکانات زیادہ ہیں۔ تاہم، اگر عمارت کی جگہ چھوٹی ہے اور بڑے پیمانے پر زیر زمین تعمیر نہیں کر سکتی، یا زیر زمین ارضیاتی حالات پیچیدہ ہیں اور ڈرلنگ اور پائپ بچھانے کے لیے موزوں نہیں ہیں، تو جیوتھرمل ہیٹ پمپ کا اطلاق محدود ہوگا۔

خلاصہ یہ کہ ہیٹ پمپس اور جیوتھرمل ہیٹ پمپ کے درمیان بہت سے پہلوؤں میں واضح فرق ہیں۔ انتخاب کرتے وقت، صارفین کو اپنی استعمال کی ضروریات، سائٹ کے حالات، بجٹ کے ساتھ ساتھ مقامی آب و ہوا اور پالیسیوں پر بھی جامع طور پر غور کرنا چاہیے، فوائد اور نقصانات کا وزن کرنا چاہیے، اور اپنے لیے موزوں ترین فیصلہ کرنا چاہیے۔ چاہے ہیٹ پمپ کا انتخاب کریں یا جیوتھرمل ہیٹ پمپ کا، یہ توانائی کے تحفظ اور اخراج میں کمی کو حاصل کرنے اور آرام دہ زندگی اور کام کرنے کا ماحول پیدا کرنے میں حصہ ڈال سکتا ہے۔