ઉષ્મા-પંપ (heat pump) : મકાનની અંદરની હવાને ગરમ તથા ઠંડી કરવા માટેની કાર્યક્ષમ અને કરકસરભરી પ્રયુક્તિ. ઠંડક ઉત્પન્ન કરવા માટે અનુવર્તી પ્રસાર-પ્રશીતક ચક્ર (direct expansion-refrigeration cycle) અને ગરમી પેદા કરવા માટે પ્રતિવર્તી-પ્રશીતક ચક્ર(reverse-refrigeration cycle)ના સિદ્ધાંત ઉપર આ પંપ કાર્ય કરે છે. શીતન દરમિયાન Freon-12 જેવા સામાન્યત: પ્રશીતકનું સંપીડન (compression) કરીને, તેને ચતુર્મુખી પ્રતિવર્તી વાલ્વમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે; તે ગરમ વાયુને ઠારક (condensor) તરફ મોકલી આપે છે. ત્યાં આવરણના તાપમાને તેનું પ્રવાહીકરણ થાય છે. ઊંચા દબાણે રહેલું પ્રવાહી પ્રસાર વાલ્વમાંથી વહીને, બાષ્પક(evaporator)માં નીચા દબાણે આવેલા વાયુ તરીકે પ્રસાર પામે છે. બાષ્પક એક ઉષ્મા-વિનિમયક (heat-exchanger) તરીકે વર્તીને, ઠંડી કરવામાં આવતી હવામાંની ગરમીને, પ્રશીતકનું બાષ્પીભવન કરવા માટે તબદીલ કરે છે. આ પ્રમાણેના ઘટનાચક્રનું પુનરાવર્તન થતું રહે તે માટે, નીચા તાપમાન અને નીચા દબાણવાળા વાયુને ફરી પાછો સંપીડિત્ર (compressor) તરફ મોકલી આપવામાં આવે છે.
વાયુ ગરમ થઈ રહ્યો હોય ત્યારે ચતુર્મુખી પ્રતિવર્તી વાલ્વ, ગરમ વાયુને, સંપીડિત્રથી બાષ્પક તરફ મોકલી આપે છે, ત્યાં તે બાષ્પકના ગૂંચળા પરથી પસાર થઈ રહેલી હવાને ગરમ કરે છે. ઊંચા દબાણ અને ઊંચા તાપમાનવાળા વાયુનું પ્રવાહીકરણ થાય છે. આ પ્રવાહીને બહારના ગૂંચળા તરફ ધકેલવામાં આવે છે, જે બાષ્પક તરીકે કાર્ય કરે છે. બહારની હવાની ગરમી, પ્રવાહી પ્રશીતકનું બાષ્પીભવન કરે છે; જે નીચા દબાણ અને નીચા તાપમાનવાળા વાયુસ્વરૂપે, સંપીડિત્રમાં પાછો જાય છે.
ઠંડા તેમજ ગરમ કરવાના માધ્યમ તરીકે હવાનો ઉપયોગ કરતા ઉષ્મા-પંપ, ખાસ કરીને સમધાત આબોહવા(mild climate)માં ખૂબ સારું કામ આપે છે. ઊંચા અથવા નીચા તાપમાને ઉષ્મા-પંપની કાર્યક્ષમતા ઝડપથી ઓછી થતી જાય છે. ગરમ કરવાના ઘટનાચક્ર પૂરતું આ સાચું છે.
ઘણાખરા ઉષ્મા-પંપો 6,000થી 3,00,000 બ્રિટિશ થર્મલ યુનિટ (બીટીયુ)/કલાકની મર્યાદામાં ગરમી કે ઠંડક ઉત્પન્ન કરવાની ક્ષમતા ધરાવતા નાના નાના એકમો છે; તેમ છતાં, ગરમ કરવાની ઘટમાળ માટે, તેની ક્ષમતા અજોડ હોવાને કારણે, કૂવાના પાણીનો ઉપયોગ કરતી મોટી તંત્રરચનાઓનો પણ ઘણી વાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
હાલમાં ગૃહઉપયોગી ગરમ પાણી, ઔદ્યોગિક એકમોમાં વપરાતું ગરમ પાણી, સ્વિમિંગ પુલ માટેનું ગરમ પાણી વગેરે માટે ઉષ્મા-પંપનો ઉપયોગ વધુ થાય છે.
ઉષ્મા–પંપનું ભાવિ : મોટાભાગના ઉષ્મા-પંપ વિદ્યુતશક્તિની મદદથી ચાલે છે. રિફાઇનરી અથવા પેટ્રોકેમિકલ પ્લાન્ટમાં તે વરાળ અથવા ગૅસ ટરબાઇનથી ચલાવાય છે. કેટલીક વાર, પ્રાકૃતિક ગૅસ વડે આંતરદહન એંજિન ચલાવી જરૂરી શક્તિ મેળવાય છે. વિદ્યુતશક્તિ ન વાપરતો બીજા પ્રકારનો ઉષ્મા-પંપ એ અવશોષક ઉષ્મા-પંપ છે. વિદ્યુતશક્તિ સિવાયના ઉષ્મા-પંપની અગત્ય કદાચ વધે પણ ઉષ્મા-પંપની શક્તિનો મુખ્ય સ્રોત હજુ પણ વીજશક્તિ જ છે અને ઉષ્મા-પંપનું ભાવિ વીજશક્તિના ઉત્પાદનની સાથે સીધી રીતે સંકળાયેલું છે.
પ્રદીપ સુરેન્દ્ર દેસાઈ