Steam नेटवर्क सिस्टम

मैनहैटन की स्टीम प्रणाली

• 1882 से मैनहैटन अपने नागरिकों के घरों और व्यवसायों को स्टीम उपलब्ध कराता आ रहा है। इसका उपयोग होटल, रेस्टोरेंट, अस्पताल और संग्रहालय जैसी जगहों पर होता है, और मैनहैटन की प्रतिष्ठित इमारतों के साथ-साथ सामान्य अपार्टमेंटों में भी जगह और पानी गर्म करने के लिए किया जाता है।
• स्टीम बिजली, सीवर और पानी की तरह एक utility के रूप में काम करती है, जिसे केंद्रीय रूप से उत्पादित और मीटर किया जाता है, और 105 मील लंबे पाइप नेटवर्क के जरिए घरों और व्यवसायों तक पहुँचाया जाता है।
• वर्तमान में मैनहैटन की स्टीम प्रणाली आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक स्थानों सहित कुल 18 करोड़ वर्गफुट क्षेत्र को गर्म करती है, जो मैनहैटन के कुल आवासीय क्षेत्र के तीन-चौथाई से अधिक है।

हीटिंग का संक्षिप्त इतिहास

• हीटिंग दुनिया भर में अंतिम-उपयोगकर्ता ऊर्जा खपत का लगभग आधा हिस्सा है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से आवासीय और औद्योगिक उद्देश्यों के लिए होता है।
• आधुनिक central heating से पहले, हीटिंग अक्षम, असुविधाजनक और कभी-कभी घातक भी थी। पारंपरिक fireplace बहुत अक्षम थे, उनमें ईंधन की आपूर्ति करनी पड़ती थी, और वे बहुत अधिक प्रदूषक उत्पन्न करते थे, जो स्वास्थ्य के लिए हानिकारक थे।
• दक्षता और प्रदूषण की समस्याओं के कारण central heating systems को फिर से अपनाया गया और सुधारा गया, और 1800 के दशक के उत्तरार्ध में radiator के आविष्कार ने आधुनिक घरेलू हीटिंग में बड़ी प्रगति की।

19वीं सदी में मैनहैटन का विकास

• 1850 से 1900 के बीच न्यूयॉर्क की आबादी तेज़ी से बढ़ी, और मैनहैटन अत्यधिक जनसंख्या घनत्व वाला क्षेत्र बन गया।
• आबादी के अत्यधिक घनत्व के कारण नैतिक और सार्वजनिक स्वास्थ्य संबंधी समस्याएँ पैदा हुईं, और इन्हें हल करने के लिए कानून लागू किए गए।
• शहर के विकास के लिए इमारतों की ऊँचाई बढ़ाने वाली दो प्रमुख innovations थीं: elevator और steel building frame.

New York Steam Company

• न्यूयॉर्क ने Birdsill Holly के आविष्कार district heating को अपनाया, जिसमें कई इमारतों को एक ही boiler से गर्म किया जाता था, जिससे आग का जोखिम घटा और हीटिंग लॉजिस्टिक्स का केंद्रीकरण हुआ।
• 1882 में New York Steam Company ने पहले ही साल में 2 लाख डॉलर का राजस्व कमाया, और इस केंद्रीय प्रणाली ने urban planning और public health के लिए बड़े लाभ दिए।

आधुनिक न्यूयॉर्क स्टीम प्रणाली

• वर्तमान में Consolidated Edison(ConEd) के स्वामित्व वाला यह नेटवर्क मैनहैटन और क्वींस में स्टीम उत्पादन सुविधाएँ चलाता है, और अतिरिक्त स्टीम ब्रुकलिन के एक प्लांट से खरीदता है।
• इस प्रणाली की स्टीम क्षमता प्रति घंटा 11.5 million पाउंड है, और सर्दियों में यह दो Olympic swimming pools के बराबर पानी की खपत करती है।
• स्टीम बड़े पाइपों के माध्यम से वितरित की जाती है, और प्रत्येक इमारत service valve लगाकर इस नेटवर्क से जुड़ती है।

21वीं सदी में district heating

• 20वीं सदी की शुरुआत में स्टीम heat transfer medium के रूप में एक तार्किक विकल्प थी, लेकिन अब पानी को अधिक प्राथमिकता दी जाती है। पानी अधिक दक्षता देता है, और कम तापमान व दबाव सुरक्षा बढ़ाते हैं।
• पानी-आधारित प्रणालियाँ विभिन्न renewable energy sources के साथ आसानी से एकीकृत हो सकती हैं, और उनमें शहर की हीटिंग प्रणाली को battery की तरह उपयोग करने की क्षमता है।

जहाँ district heating उपयुक्त है

• district heating के लिए heat demand density अधिक होनी चाहिए, और इसका उपयोग मुख्य रूप से housing complexes, central business districts, government complexes और campus में किया जाता है।
• शुरुआती पूंजीगत लागत अधिक होती है, लेकिन यदि नीतिगत समर्थन और वित्तीय प्रोत्साहन मिलें, तो district heating फल-फूल सकती है।

न्यूयॉर्क शहर की स्टीम प्रणाली शहर के इतिहास और दैनिक जीवन का एक प्रतिष्ठित हिस्सा है, और यह ऐसा सिस्टम है जिसे दुनिया भर में निर्यात और बेहतर बनाया गया है। भविष्य के शहरों में सैकड़ों मील लंबी स्टीम पाइपों के बजाय, अत्यधिक इन्सुलेटेड पाइपों के जरिए पानी पंप करने वाली district systems से हीटिंग और cooling होने की अधिक संभावना है।

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Hacker News राय

• लेख में कुल दक्षता 60% बताई गई है, जिसमें steam generator और pipe network के रखरखाव की लागत भी शामिल है

  • बिजली transmission system उपभोक्ता तक लगभग 85% दक्षता देता है, और resistive electric radiator की दक्षता 100% होती है
  • यह संदेह है कि नई इमारतों में steam system इस्तेमाल करने का कोई कारण है भी या नहीं

• 1962 में Pennsylvania के Centralia में anthracite coal seam में आग लगनी शुरू हुई थी, और वह आज तक जल रही है

  • यह हैरान करने वाली बात है कि 60 साल से अधिक समय से भूमिगत coal mine जल रही है
  • Google पर इससे जुड़ी तस्वीरें देखें तो काफ़ी दिलचस्प हैं

• New Yorkers को pipe में चीज़ें डालना पसंद है

  • वे सिर्फ पानी, sewage और gas ही नहीं, बल्कि steam भी pipe में डालते हैं
  • Roosevelt Island में वे कचरा और vacuum भी pipe में डालते हैं
  • पहले के समय में वे डाक भी pipe में डालते थे, और यहाँ तक कि लोगों को भी pipe में डालते थे
  • इसमें कुछ Freudian पहलू लगता है, और शायद उन्हें therapist से बात करनी चाहिए

• Seattle और University of Washington में भी steam system है

  • यह देखकर आश्चर्य होता है कि यह अब भी आर्थिक रूप से viable है

• यह जानने की जिज्ञासा है कि district heating system कितना आम है

  • Vermont के Montpelier में wood stove का उपयोग करके छोटे downtown इलाके में steam दी जाती है

• यह बहुत दिलचस्प लेख था, और मैं New York में रहता हूँ लेकिन इसके इतिहास के बारे में नहीं जानता था

  • "जीवन लगभग 18 मिनट कम कर देता है" वाला हिस्सा हँसी दिलाता है
  • George Carlin की बात याद आती है: "लेकिन वे आख़िरी 18 मिनट होते हैं"

• steam distribution system की सबसे दिलचस्प बात यह है that इसे cooling के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है

  • steam compressor या adsorption cooling का उपयोग करके cooling की जा सकती है
  • ConEd ने New York में इसका वास्तव में उपयोग किया है या कम से कम एक विकल्प के रूप में इस पर अध्ययन किया है

• फ़िल्मों में अंधेरी सड़क पर उठती steam एक शानदार 80s aesthetic जैसी लगती थी

  • यह एहसास देती है कि 'आप शहर के उस अंधेरे कोने में हैं जहाँ किसी को आपकी आवाज़ सुनाई नहीं देगी'

• पारंपरिक fireplace बहुत ही inefficient होती है, और यह combustion के लिए प्रति मिनट 300 cubic feet हवा का उपयोग करती है तथा उसका 85% तक chimney से बाहर निकाल देती है

  • यह जिज्ञासा होती है कि बाकी 45 cubic feet कहाँ जाते हैं
  • क्या वे कमरे में आकर लोगों का दम घोंटते हैं?

• संबंधित पुस्तक: "The Lost Art of Steam Heating" by Dan Holohan (2017)

  • इसका तर्क है कि steam heating system के रखरखाव को लेकर समझ की कमी ने महँगे और inefficient renovation को जन्म दिया