अनुकूली छत टाइलें हीटिंग/कूलिंग ऊर्जा की खपत को कम करने में महत्वपूर्ण हो सकती हैं

बाजार अनुसंधान अनुमान के अनुसार, वैश्विक छत बाजार 140 तक लगभग 2033 बिलियन अमेरिकी डॉलर को पार कर सकता है यूएस $ 82 अरब 2023 में। कोई भी निर्माण कार्य छत समाधान के बिना पूरा नहीं होता है। यह आवासीय और वाणिज्यिक संरचनाओं के लिए समान रूप से आवश्यक है। बाजार की प्रकृति गतिशील है क्योंकि छतों को लगातार अंतराल पर बदलने की आवश्यकता होती है। एक बाज़ार अनुसंधान अनुमान के अनुसार, पूरे उत्तरी अमेरिका में, 94% छत परियोजनाएं छत के प्रतिस्थापन हैं। 

पुरानी छतों को बदलने का मतलब अक्सर उन्हें बनाना होता है पर्यावरण की दृष्टि से टिकाऊ और ऊर्जा कुशल. ठंडी छतें, जो सौर विकिरण को प्रतिबिंबित करने और छत के तापमान को कम करने में सक्षम हैं, बचा सकती हैं यूएस$0.50 प्रति वर्ग फुट, जैसा कि कुछ अध्ययनों से पता चलता है। 

कुछ अनुमानों का अनुमान है कि वैश्विक कूल छत बाजार सीएजीआर की दर से बढ़ेगा 5.7 तक 2025%. परावर्तक छत सामग्री, जैसे कि सफेद झिल्ली या कोटिंग, छत की सतह के तापमान को उतना ही कम कर सकती है 50 डिग्री फ़ारेनहाइट. 

जबकि शीतलन या तापन गुण छत समाधानों के लिए एक परिभाषित विशेषता बन गए हैं, स्थिरता और ऊर्जा बचत में रुचि दर्शाती है कि समाधान कुशल होने चाहिए। 

आज हम अपनी चर्चा एक ऐसे समाधान से शुरू करेंगे जिसने विश्व भर में छत उद्योग का ध्यान आकर्षित किया है। 

अनुकूली छत टाइलें: बाहरी तापमान के प्रति संवेदनशील; ऊर्जा की खपत को कम करने में मदद करता है

कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय, सांता बारबरा के वैज्ञानिक अकादमिक शोध लेकर आए हैं, जिसमें बताया गया है कि छत की टाइलें गर्मी और शीतलन लागत में कैसे कटौती कर सकती हैं। 

इस परियोजना में शामिल तीन शोधकर्ताओं, चार्ली जिओ, इलियट हॉक्स और बोलिन लाओ का उद्देश्य अमेरिकियों के ऊर्जा बिल की मात्रा को कम करना और घरेलू एचवीएसी सिस्टम को चलाने के लिए आवश्यक जीवाश्म ईंधन की आवश्यकता को कम करना था। 

ये अनुकूली टाइलें हीटिंग और कूलिंग स्थितियों के बीच टॉगल करने में मदद के लिए एक रेडिएटिव स्विच के साथ आएं। यह स्विच तापमान के 3 डिग्री सेल्सियस के भीतर शीतलन और हीटिंग स्थितियों के बीच स्विच कर सकता है। यह स्थिर उपकरणों की तुलना में शीतलन और तापन आवश्यकताओं को 2.5 गुना से अधिक कम कर सकता है। 

'स्विच', या निष्क्रिय ताप-नियमन उपकरण, 4 इंच का एक वर्गाकार उपकरण है। यह एक गतिशील सतह के रूप में कार्य करता है जो विभिन्न तापमानों के अनुसार अपने तापीय गुणों को बदल सकता है।

शोधकर्ता चार्ली जिओ के अनुसार:

"यह टाइल के तापमान के आधार पर तापन अवस्था और शीतलन अवस्था के बीच स्विच करता है।"

शोधकर्ताओं ने 65 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान का लक्ष्य रखते हुए समाधान तैयार किया है, जो लगभग 18 डिग्री सेल्सियस है। 

लेकिन छत उद्योग द्वारा इस समाधान को इतनी प्रत्याशा के साथ क्यों प्राप्त किया गया है? इस प्रश्न की तह तक जाने के लिए अमेरिकी भवन ऊर्जा खपत परिदृश्य की समझ की आवश्यकता है।

अमेरिकी भवन ऊर्जा खपत का 50% हीटिंग और कूलिंग की ओर जाता है

अमेरिकी इमारतों को गर्म करने और ठंडा करने में खर्च होने वाली ऊर्जा की मात्रा बहुत अधिक है। के अनुसार संयुक्त राज्य ऊर्जा सूचना प्रशासन29 में आवासीय और वाणिज्यिक क्षेत्रों द्वारा संयुक्त अंत-उपयोग ऊर्जा खपत कुल अमेरिकी अंतिम-उपयोग ऊर्जा खपत का लगभग 2022% थी। यदि विद्युत प्रणाली ऊर्जा हानियों को शामिल किया जाए, तो आवासीय और वाणिज्यिक क्षेत्रों का हिस्सा 38% था। 2022 में कुल अमेरिकी ऊर्जा खपत। 

चूंकि अमेरिकी भवन ऊर्जा खपत का 50% हीटिंग और कूलिंग की ओर जाता है, इसलिए सिस्टम को किसी भी कीमत पर ऊर्जा कुशल बनाने की आवश्यकता है। इसके अलावा, जलवायु परिवर्तन और ग्लोबल वार्मिंग से शीतलन की आवश्यकता बढ़ जाएगी। फिर भी ऐसे क्षेत्र होंगे जहां हीटिंग की मांग भी अधिक रहेगी और बढ़ भी सकती है। 

पारंपरिक ठंडी छत प्रणालियाँ, जिनमें परावर्तक कोटिंग्स, झिल्ली, शिंगल या टाइलें शामिल हैं, सूरज की रोशनी को प्रतिबिंबित करके घरों को ठंडा करने के सिद्धांतों पर काम करती हैं। ये समाधान कुछ फंसी हुई गर्मी को थर्मल-इन्फ्रारेड विकिरण के रूप में भी छोड़ते हैं। हालाँकि, इन समाधानों के साथ समस्या तब उत्पन्न होती है जब शीत-छत प्रणालियाँ सर्दियों में गर्मी उत्सर्जित करना जारी रखती हैं, जिससे हीटिंग लागत बढ़ जाती है। संक्षेप में, इसमें ऊर्जा दक्षता और लागत-प्रभावशीलता का अभाव है। 

ऊपर उल्लिखित इन सभी पहलुओं को ध्यान में रखते हुए, एक समाधान जो बाहरी तापमान के जवाब में हीटिंग और शीतलन स्थितियों के बीच स्विच कर सकता है, गेम-चेंजिंग से कम नहीं है, खासकर इसलिए क्योंकि यह बिजली के बिना चलता है। 

समाधान को उद्योग के लिए एक निर्णायक भूमिका निभाने वाला भी माना जाता है क्योंकि यह एक ही दिन में एक ही इमारत में हीटिंग और कूलिंग की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। वर्तमान में ऐसी कई प्रौद्योगिकियाँ उपलब्ध नहीं हैं जो निष्क्रिय हीटिंग और कूलिंग के बीच स्वचालित रूप से स्विच कर सकें। हालाँकि, उपलब्ध समाधान दैनिक स्विचिंग के लिए अधिकतर अक्षम हैं क्योंकि उन्हें चक्र स्थितियों के लिए एक बड़ी तापमान सीमा की आवश्यकता होती है। 

शोधकर्ता यह भी दावा करते हैं कि उनका डिज़ाइन अत्यधिक अनुकूलनीय है। यह चरण परिवर्तन सामग्री को बदलकर विभिन्न तापमान निर्धारित बिंदु प्राप्त कर सकता है। उच्च विकिरणीय शीतलन, उन्नत ताप प्रदर्शन और बेहतर स्थायित्व के लिए, अनुकूली टाइलों को केवल अपनी कोटिंग को बदलने की आवश्यकता होती है। 

एक अन्य विशेषता जो समाधान को आकर्षक बनाती है वह है इसकी सरल डिजाइन और कम लागत वाली उत्पादन क्षमता। 

जबकि ये सभी फायदे और लाभ उद्योग द्वारा उठाए जाने और बड़े उद्यम पैमाने पर उत्पादित होने की प्रतीक्षा कर रहे हैं, कई अन्य भवन समाधान हीटिंग/कूलिंग ऊर्जा खपत को कम करने की दिशा में काम कर रहे हैं। अब हम ऐसे ही कुछ समाधानों पर गौर करेंगे।

हर मौसम में ऊर्जा बचत के लिए स्मार्ट-रूफ कोटिंग

के नेतृत्व में एक अध्ययन में शामिल वैज्ञानिक जंकियाओ वूबर्कले लैब के एक संकाय वैज्ञानिक सामग्री विज्ञान प्रभाग और सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग के यूसी बर्कले प्रोफेसर ने सर्दियों के दौरान घरों को गर्म और गर्मियों के दौरान ठंडा रखने के लिए एक ऑल-सीज़न स्मार्ट-रूफ कोटिंग विकसित की। 

पिछले समाधान की तरह, इसमें भी प्राकृतिक गैस या बिजली की आवश्यकता नहीं है। 

जंकियाओ वू के अनुसार:

“(हमारी) बाहरी हवा के तापमान के आधार पर, हर मौसम में छत की कोटिंग स्वचालित रूप से आपको ठंडा से गर्म में बदल देती है। यह एक ही उपकरण में ऊर्जा-मुक्त, उत्सर्जन-मुक्त एयर कंडीशनिंग और हीटिंग है।

अपने उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए, वैज्ञानिकों ने तापमान-अनुकूली विकिरण कोटिंग या टीएआरसी नामक एक नई सामग्री विकसित की। TARC सर्दियों में रेडियेटिव कूलिंग को स्वचालित रूप से बंद कर देता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि कोई ओवरकूलिंग और ऊर्जा बर्बाद न हो। 

टीएआरसी के लागू होने से, वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि संयुक्त राज्य अमेरिका में औसत परिवार तक की बचत करेगा बिजली पर 10%. यह समाधान साल भर 75% सूर्य के प्रकाश को परावर्तित करने में सक्षम है। हालाँकि, जब परिवेश का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस या 77 डिग्री फ़ारेनहाइट से ऊपर होता है, तो इसका थर्मल उत्सर्जन लगभग 90% तक बढ़ जाता है। 

जंकियाओ वू ने इस समाधान से क्या हासिल हो सकता है, इस पर उत्साह व्यक्त करते हुए कहा:

"हमने शुरू में सोचा था कि तापमान बढ़ने से ठंडा होने की ओर बदलाव इतना नाटकीय नहीं होगा। हमारे सिमुलेशन, बाहरी प्रयोगों और प्रयोगशाला प्रयोगों ने इसके विपरीत साबित किया - यह वाकई रोमांचक है।" 

शोधकर्ताओं की बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त TARC प्रोटोटाइप विकसित करने की योजना थी। उन्हें उम्मीद थी कि TARC स्मार्टफोन और लैपटॉप में बैटरी जीवन को बढ़ाने के लिए एक थर्मल सुरक्षात्मक कोटिंग के रूप में अपनी उपयोगिता साबित करेगा। इसके अन्य उपयोगों में उपग्रहों और कारों को अत्यधिक उच्च या निम्न तापमान से बचाना और टेंट, ग्रीनहाउस कवरिंग, टोपी और जैकेट के लिए तापमान-विनियमित कपड़े बनाना शामिल हो सकता है। 

अमेरिकी इमारतों के लिए ऊर्जा-कुशल समाधान, विशेष रूप से कुशल छत पर ध्यान देने के साथ, उद्यम स्तर पर भी उपलब्ध हैं। हम अगले खंडों में ऐसे कुछ समाधान देखेंगे। 

1. व्हिटको रूफिंग, इंक.

व्हिटको खुद को अटलांटा में सबसे बड़े वाणिज्यिक छत ठेकेदार और उत्तरी अमेरिका के अग्रणी छत ठेकेदारों में से एक के रूप में स्थापित करता है। व्हिटको उत्तरी अमेरिका की उन कुछ वाणिज्यिक छत कंपनियों में से एक है जिनके कर्मचारियों में प्रमाणित ग्रीन रूफ प्रोफेशनल्स हैं। यह सौर छत पैनल भी प्रदान करता है जो किसी इमारत की कुल ऊर्जा का 25 प्रतिशत से अधिक कुशलतापूर्वक प्रदान कर सकते हैं। इसके समाधानों में पॉलीआइसोसायन्यूरेट छत इन्सुलेशन भी शामिल है। सही तरीके से लागू होने पर, यह समाधान वाणिज्यिक और औद्योगिक उपयोग के मामलों में हीटिंग और कूलिंग की लागत को काफी कम कर सकता है। 

2005 में स्थापित, व्हिटको रूफिंग एक है निजी कंपनी इसका मुख्यालय अटलांटा, जॉर्जिया, संयुक्त राज्य अमेरिका में है। 

2. Grundfos

जब इमारतों में हीटिंग या कूलिंग ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए समग्र दृष्टिकोण की बात आती है, तो ग्रंडफोस वह नाम है जो शीर्ष पर है। इसके समाधान व्यावसायिक भवनों और घरेलू भवनों दोनों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। 

बनाने के लिए वाणिज्यिक तापन ऊर्जा कुशल, ग्रंडफोस सर्कुलेटर पंप, मिक्सिंग लूप, वितरित पंपिंग समाधान, बूस्टर सेट, इनलाइन सिंगल-स्टेज पंप, हाइड्रो बूस्टर और बहुत कुछ प्रदान करता है। ऊर्जा-कुशल हीटिंग के लिए घरेलू सेटअप, ग्रंडफोस ज्यादातर सर्कुलेटर पंपों पर निर्भर करता है। 

वित्तीय वर्ष 2022 में, ग्रुंडफोस ने शुद्ध कारोबार दर्ज किया डीकेके 33.3 बिलियन (2021: डीकेके 28.7 बिलियन)। पिछले वित्तीय वर्ष (12.1) की तुलना में स्थानीय मुद्राओं में इसकी बिक्री में 2021% की वृद्धि देखी गई। 2022 में बिक्री पर रिटर्न 11.8 में 2022% की तुलना में 11.4 में बढ़कर 2021% हो गया।

3. टेस्ला सौर छतें

टेस्ला सौर छतों की स्थापना से किसी के घर को पूरी तरह से एकीकृत बिजली आपूर्ति का अवसर मिलता है। सौर और ऊर्जा भंडारण प्रणाली। यह 25 साल की वारंटी और 24/7 आउटेज सुरक्षा प्रदान करता है। सौर छत को पॉवरवॉल द्वारा पूरक किया गया है, जो चौबीसों घंटे ऊर्जा सुरक्षा के लिए एक कॉम्पैक्ट घरेलू बैटरी है। ये बैटरियां किसी भी समय घर को बिजली देने के लिए सौर छत द्वारा उत्पादित ऊर्जा को संग्रहीत करने में मदद करती हैं। 

संरचना की दृष्टि से, एक सौर छत में कांच की सौर टाइलें और स्टील की छत टाइलें दोनों शामिल होती हैं। कांच की सौर टाइलें ऊर्जा उत्पन्न करती हैं। वास्तुशिल्प-ग्रेड स्टील टाइलें छत को दीर्घायु और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करने के लिए हैं। 

कंपनी द्वारा आधिकारिक तौर पर प्रकाशित संख्याओं के अनुसार, टेस्ला इन-हाउस ऊर्जा पेशेवरों की टीम ने लगभग 4 छतों पर लगभग 480,000 गीगावाट सौर ऊर्जा स्थापित की है। संचयी रूप से, ये छतें 25 TWh से अधिक स्वच्छ ऊर्जा उत्पन्न करती हैं। 

सिस्टम को अच्छी तरह से एकीकृत, सुरक्षित, भरोसेमंद और आउटेज-रेडी रखने के लिए सेटअप में टेस्ला सोलर इनवर्टर भी शामिल हैं। टेस्ला ऐप से कोई भी वास्तविक समय में ऊर्जा उत्पादन की निगरानी कर सकता है। तत्काल अलर्ट और रिमोट एक्सेस से सिस्टम को कहीं से भी नियंत्रित करना संभव है। 

3 की तीसरी तिमाही में टेस्ला ने इससे अधिक का राजस्व दर्ज किया यूएस $ 21.4 अरब. ऑपरेटिंग मार्जिन 17.2% रहा। 

इमारतें और ऊर्जा दक्षता: आगे की राह

ग्लोबल वार्मिंग और जलवायु परिवर्तन एक सभ्यतागत चिंता है। सरकारें, नियामक निकाय, राष्ट्रों की परिषदें और उद्यम सभी ऐसे समाधान लाने के इच्छुक हैं जो कुशल ऊर्जा मॉड्यूल प्राप्त करने में मदद करें। विशिष्ट समाधानों के अलावा, ऐसे कई तरीके हैं जिनसे कोई भी हमारी भवन प्रणालियों में हर दिन छोटे-छोटे संशोधन करके इन चिंताओं से निपट सकता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका ऊर्जा दक्षता और नवीकरणीय ऊर्जा कार्यालय ऐसे कई समाधानों की सिफारिश करता है, जैसे इन्सुलेशन जोड़ना, एलईडी प्रकाश व्यवस्था का उपयोग करना, ताप पंप स्थापित करना आदि। 

गर्म और आर्द्र जलवायु में रहने वाले लोग घर के अंदर नमी को कम करने और आराम में सुधार करने के लिए डीह्यूमिडिफाइंग हीट पाइप का उपयोग कर सकते हैं। नलिकाओं में ऊर्जा हानि को कम करना ऊर्जा दक्षता को प्रोत्साहित करने का एक और तरीका है। नलिकाओं को इंसुलेट करना और उन्हें एयर सील करना मददगार हो सकता है। 

इमारतों में कुशल जल तापन प्रणालियों के लिए, कोई ऊर्जा-कुशल समाधानों जैसे टैंकलेस कॉइल्स, अप्रत्यक्ष वॉटर हीटर, सौर वॉटर हीटर आदि के बारे में सोच सकता है। नाली-पानी की गर्मी वसूली जैसी प्रक्रियाओं का परिचय भी उपयोगी साबित हो सकता है। 

हीटिंग/कूलिंग ऊर्जा खपत को कम करने के कई लाभ हैं। यह केवल लागत कम करने के बारे में नहीं है। इसका सामुदायिक लाभ अधिक है। वे सामुदायिक लचीलेपन और एक ऐसी प्रणाली बनाने में मदद करते हैं जो ऊर्जा-वार और न्यायसंगत हो। हर क्षेत्र में ऐसे वंचित समुदाय हैं जिन्हें निर्बाध ऊर्जा आपूर्ति तक पहुंच पाने के लिए लागत प्रभावी प्रौद्योगिकियों और बुनियादी ढांचे की मदद की आवश्यकता है। 

ऊर्जा-कुशल प्रणालियों से वायु प्रदूषण भी कम होता है, जिससे समुदाय के समग्र स्वास्थ्य को लाभ होता है। जीवाश्म ईंधन का कम जलना हमारी पारिस्थितिकी, हमारे आसपास मौजूद पौधों और जानवरों के लिए भी फायदेमंद है। 

देश की बुनियादी ढाँचा अर्थव्यवस्था के लिए भी इसका लाभ महत्वपूर्ण है। कुशल ऊर्जा प्रणालियाँ ग्रिडों पर से भार कम करती हैं। यह किसी भी समय बिजली वितरण पर भीड़भाड़ और दबाव को कम करने में मदद करती है। 

लाभ इतने व्यापक और प्रभाव में दूरगामी हैं कि हमें भविष्य में अनुकूली छत टाइल्स जैसे अधिक समाधानों की आवश्यकता है। यह निश्चित रूप से दक्षता और स्थिरता की दिशा में एक उत्साहजनक मील का पत्थर है। 

दस सर्वश्रेष्ठ सौर ऊर्जा शेयरों की सूची के लिए यहां क्लिक करें।