نحن نبحث باستمرار عن طرق ل تقليل تكاليف تكييف الهواء في منازلنا أو في المباني، حيث أن التمتع ببيئة مريحة وبسعر أقل هو هدف العديد من العائلات والشركات اليوم. لقد تقدمت التكنولوجيا بما يكفي لتقدمه حلول أرخص وفعالة، وإذا كان بإمكاننا أيضًا الاستفادة منها الطاقات المتجددة، فالفائدة أعظم. واحدة من التقنيات الواعدة في هذا المجال هي الطاقة الحرارية الجوية. في هذا المقال سنشرح كيفية الحرارية الهوائية، ما هي تكلفتها وما هي المزايا التي تقدمها؟.
ما هو الهواء
أول شيء يجب أن نفهمه هو ما هي هذه التكنولوجيا وكيف تمكنت من أن تكون فعالة للغاية. ال الهوائية هو مصدر طاقة متجددة الذي يستخرج الحرارة من الهواء الخارجي إلى تكييف الهواء الداخلي للمباني والمنازل. على الرغم من أنها قد تبدو معقدة، إلا أن العملية تشبه تمامًا تشغيل أنظمة تكييف الهواء، فقط بدلاً من طرد الهواء البارد أو الساخن، تقوم بنقله إلى الماء في دائرة داخلية، والذي يستخدم بعد ذلك لتدفئة المنزل أو توفير المياه الصحية الصحية (ACS).
وهذا النوع من التكنولوجيا متجدد لأنه على الرغم من أن الوحدة تحتاج إلى كهرباء لتشغيلها، إلا أنه من المقدر أنها ستحتاج إلى 25% فقط من الطاقة الكهربائية لاستخراج الحرارة اللازمة من الهواء. وبعبارة أخرى، مع 1 كيلو واط ساعة من الكهرباء قادر على توليد أكثر من 4 كيلو واط ساعة من الطاقة الحرارية والتي تمثل كفاءة أكبر من 400%.
قدرتها على استخلاص الطاقة من الهواء تجعلها عمليا لا تنضب، وبما أن الشمس هي المسؤولة عن تسخين الهواء مرة أخرى، فإننا نتحدث حقا عن الطاقة النظيفة التي لا تنضبوفقا لمفهوم التجديد.
العملية الحرارية الجوية
والآن بعد أن فهمنا ما هو، دعونا نرى كيف يعمل هذا النظام لتحقيق هذه الكفاءة. يستخدم النظام الحراري الجوي أ مضخة حرارة الهواء والماءالذي يستخرج الحرارة من الهواء الخارجي وينقلها إلى سائل التبريد الذي يدور ضمن دائرة مغلقة.
تتبع دورة التشغيل الخطوات التالية:
- مدخل الهواء: يتم إدخال الهواء الخارجي إلى النظام، حيث يمتص المبرد حرارته.
- ضغط: تؤدي هذه الحرارة إلى تبخر مادة التبريد. ثم يقوم الضاغط بزيادة درجة حرارته بشكل ملحوظ عن طريق ضغطه.
- تركيز: يمر الغاز الساخن إلى المكثف حيث يتخلى عن حرارته إلى الماء الموجود في النظام الداخلي للمبنى.
- توسع: بمجرد أن يتخلى الغاز عن الحرارة إلى الماء، فإنه يبرد ويمر عبر صمام التمدد مرة أخرى، حيث تبدأ الدورة من جديد.
وتسمح هذه العملية، بطريقة فعالة للغاية، مساحات دافئة من خلال التدفئة تحت الأرضية، أو المشعات أو ملفات المروحة، بالإضافة إلى توفير المياه الساخنة المنزلية.
لا يقتصر النظام فقط على تسخين الهواء. وبفضل عكس الدورة، يمكن للمضخات الحرارية أيضًا تبريد الهواء، مما يسمح باستخدام الطاقة الحرارية الهوائية كتكييف للهواء في أشهر الصيف.
الطاقة الحرارية الجوية وتطبيقاتها: التدفئة والتبريد والمياه الساخنة
أحد الأسباب الرئيسية لاكتساب هذا النظام شعبية في إسبانيا هو بسببه براعة من الاستخدام. يمكن للطاقة الحرارية الجوية أن تعمل من أجل:
- التدفئة في الشتاء: باستخدام أنظمة مثل المشعاعات أو التدفئة الأرضية أو ملفات المروحة، يمكن للنظام تدفئة المبنى بأكمله، مما يؤدي إلى تحسين الراحة.
- التبريد في الصيف: من خلال عكس دورة المضخة الحرارية، يمكن تبريد الهواء خلال الأشهر الحارة، ليكون بمثابة مكيف هواء فعال.
- إمدادات المياه الساخنة المحلية: من خلال دمج النظام، يمكن استخدامه أيضًا لإنتاج الماء الساخن، مما يزيد من تحسين استهلاك الطاقة الإجمالي للمنزل.
علاوة على ذلك، في المناخات المعتدلة أو البحر الأبيض المتوسط، يتمتع النظام بأداء متميز طوال العام، مع توفير كبير في الطاقة مقارنة بالأنظمة التقليدية الأخرى مثل غلايات الغاز الطبيعي أو الديزل.
الكفاءة والادخار الاقتصادي
الميزة الكبرى للطاقة الحرارية الجوية تكمن في كفاءة استخدام الطاقة. وكما ذكرنا سابقًا، يتمتع هذا النظام بكفاءة تزيد عن 400% في أفضل الظروف. وهذا يعني أنه مقابل كل كيلوواط واحد من الكهرباء المستهلكة، يتم إنتاج أكثر من 1 كيلوواط من الطاقة الحرارية التي يمكن استخدامها لتكييف الهواء في المنزل. حتى في الظروف المعاكسة، تظل الطاقة الحرارية الجوية فعالة، مع أداء يصل إلى 4%.
بالمقارنة مع أنظمة تكييف الهواء الأخرى، مثل التقليدية غلايات الغازيمكن للطاقة الحرارية الجوية أن تقلل من استهلاك الطاقة بنسبة تتراوح بين 50 و75%، وهو ما ينعكس بشكل مباشر على فاتورة الكهرباء.
علاوة على ذلك، من خلال عدم الاعتماد على الوقود الأحفوري، لا توجد انبعاثات غازات ملوثة أو نفايات، وهذا هو السبب في أنها تساهم بنشاط في مكافحة تغير المناخ. وهذا العامل مهم بشكل خاص في قضايا الاستدامة، ولهذا السبب وتحظى الطاقة الحرارية الجوية بدعم كبير من قبل العديد من الإدارات المحلية والوطنية، مما يسمح لأولئك الذين يراهنون على هذه التقنيات باسترداد جزء من استثماراتهم الأولية.
أنواع المنشآت والبواعث الحرارية
يختلف نوع التركيب الحراري الهوائي الذي يمكن تنفيذه حسب احتياجات المستخدم وهيكل المبنى. هناك طرق مختلفة للاستفادة من الطاقة المنتجة، وتوفر كل منها مستوى معين من الراحة، بالإضافة إلى نوع مختلف من الاستثمار الأولي:
- تركيب الرادياتير: يمكن أن تكون هذه درجات حرارة منخفضة أو عالية. تعمل مشعات الحرارة المنخفضة بكفاءة مع الطاقة الحرارية الهوائية، وتتمكن من تكييف الهواء دون الحاجة إلى تسخين المياه إلى درجات حرارة عالية جدًا. تتطلب مشعات الحرارة المرتفعة ضخ المياه عند درجات حرارة أعلى (65-70 درجة مئوية)، مما يجعل النظام أقل كفاءة.
- أرضية مشعة: ربما يكون هذا أحد الحلول الأكثر كفاءة عند دمجه مع الطاقة الحرارية الجوية. تستخدم التدفئة تحت الأرضية مياه ذات درجة حرارة منخفضة (عادة 30-40 درجة مئوية) لتوفير حرارة موحدة في جميع أنحاء الغرفة. إنه خيار مناسب ويبسط عملية التثبيت والصيانة إلى حد كبير.
- ملفات المروحة: ملفات المروحة هي وحدات تعمل بالماء الساخن أو البارد. هذه الوحدات مثالية لأولئك الذين يريدون نظامًا مرنًا للغاية، والذي يمكن استخدامه للتدفئة والتبريد.
ما هي تكلفة الطاقة الحرارية الجوية وتركيبها؟
ومن المهم الحديث عن الجانب الاقتصادي. على الرغم من أن الطاقة الحرارية الجوية تعتبر خيارًا فعالاً واقتصاديًا على المدى الطويل، إلا أن النفقات الأولية يمكن أن تكون مرتفعة. هو سعر التثبيت الحراري الجوي ويعتمد ذلك على عدة عوامل، مثل حجم النظام ونوع التثبيت والمواد المستخدمة.
في منازل الأسرة الواحدة، يمكن أن تكون التكلفة بين 7.000 يورو و 15.000 يورو اعتمادًا على ما إذا كان يتم تضمين التدفئة والتبريد والمياه الساخنة المنزلية. من ناحية أخرى، إذا كان المنزل أكبر، يمكن أن ترتفع التكلفة إلى 18.000 يوروخاصة إذا اخترت التدفئة تحت الأرضية أو الأنظمة الأكثر تقدمًا.
الجوانب التي يجب مراعاتها قبل تثبيت الحرارة الهوائية
قبل إجراء التثبيت الحراري الجوي، من المهم أن تأخذ في الاعتبار العوامل التالية:
- المناخ في منطقتك: على الرغم من أن الحرارة الهوائية تعمل بشكل جيد حتى في المناخات الباردة، إلا أن أقصى أداء لها يتم ملاحظته في المناطق ذات المناخ المعتدل. وفي المناطق شديدة البرودة، قد يزيد استهلاك الكهرباء.
- حجم المنزل: يعتبر هذا النظام أكثر ربحية في المنازل المتوسطة والكبيرة الحجم (من 90 مترًا مربعًا). في المنازل الصغيرة، يكون توفير الطاقة أقل.
- المساحة الخارجية المتوفرة: تحتاج المضخة الحرارية إلى مساحة خارجية حيث يمكن تركيبها، مثل الشرفة أو الحديقة. من المهم أيضًا عدم إعاقة تدفق الهواء.
- العزل المنزلي: يعد تحسين عزل المنزل أمرًا أساسيًا لتحقيق أقصى استفادة من مزايا الطاقة الحرارية الجوية، وتقليل فقد الطاقة.
هل الاستثمار في الطاقة الحرارية الجوية يستحق العناء؟
الجواب السريع على هذا السؤال هو نعم، طالما أن الظروف مناسبة. الطاقة الحرارية الجوية هي نظام، على الرغم من أنه يتطلب استثمارًا أوليًا كبيرًا، إلا أنه يضمن عائدًا على المدى المتوسط من خلال توفير الطاقة. يمكن أن يكون هذا التوفير أكبر إذا تم دمجه مع أنظمة الطاقة المتجددة الأخرى، مثل تركيب الطاقة الشمسية الكهروضوئية.
باختصار، الطاقة الحرارية الجوية هي حل حديث وفعال لتكييف الهواء في المنازل بطريقة مستدامة، مما يوفر مزايا اقتصادية وبيئية كبيرة. مع التركيب الصحيح والعزل الجيد، يمكن تقليل الفواتير بنسبة تصل إلى 70%، مما يؤدي إلى تسريع العائد على الاستثمار.