كيفية تعظيم ربحية الألواح الشمسية الخاصة بك من خلال التدفئة الأرضية والطاقة الحرارية الجوية

يعد اختيار تركيب التدفئة الأرضية باستخدام الطاقة الحرارية الهوائية خيارًا ممتازًا لأولئك الذين يبحثون عن نظام تكييف هواء فعال يجمع بين التدفئة والتبريد والمياه الساخنة المنزلية على مدار العام. ويتميز هذا النظام ليس فقط بكفاءته في استخدام الطاقة، ولكن أيضًا بإمكانية دمجه مع الطاقات المتجددة مثل الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية. يتساءل الكثير من الناس كيفية تعظيم ربحية الألواح الشمسية الخاصة بك بفضل التدفئة الأرضية بالطاقة الحرارية الجوية.

في هذه المقالة، سنقوم بتفصيل كيف أن هذا المزيج من التقنيات لا يقلل من تكاليف الطاقة فحسب، بل أيضًا كيفية تحسين الاستهلاك الذاتي والإمكانيات التي توفرها الطاقة الحرارية الجوية لتكييف الهواء في منزلك.

تدفئة تحت الأرضية بالحرارة الهوائية

يوفر اتحاد الألواح الشمسية والتدفئة الأرضية مع الطاقة الحرارية الجوية مزايا مهمة لتقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وفي نفس الوقت توفير فاتورة الطاقة. النقطة الأولى التي يجب تسليط الضوء عليها هي تخفيض كبير في البصمة الكربونية المبنى، بالإضافة إلى تخفيض فواتير الكهرباء. ومن خلال الجمع بين هذه التقنيات، يتم زيادة كفاءة استخدام الطاقة بشكل عام في المنزل.

يجمع النظام الحراري الجوي الطاقة من الهواء الخارجي للتدفئة والتبريد والمياه الساخنة المنزلية. من خلال مضخة حرارية، يقوم هذا النظام باستخراج الحرارة ونقلها وتوزيعها في دائرة أرضية مشعة. وباستخدام الألواح الشمسية، يمكن للطاقة المولدة ذاتياً توفير استهلاك الكهرباء اللازم لتشغيل المضخة الحرارية وغيرها من الأجهزة المنزلية.

يمكن لنظام الاستهلاك الذاتي المُهيأ بشكل جيد أن يقلل ما يصل إلى 70% استهلاك الكهرباء. إذا تم دمجها أيضًا مع الطاقة الحرارية الجوية والتدفئة تحت الأرضية، فمن الممكن تقليل استخدام الكهرباء من الشبكة إلى درجة التخلص منها في ظل ظروف معينة. ويؤدي هذا التخفيض إلى وفورات اقتصادية كبيرة.

كيف يعمل النظام المدمج

يعد التشغيل المشترك للألواح الشمسية وأنظمة الطاقة الحرارية الجوية مع التدفئة الأرضية أبسط مما يبدو. في الأشهر الباردة، يمكن أن تتسبب أنظمة التدفئة التقليدية في ارتفاع فواتير الكهرباء بسبب الاستخدام المكثف للطاقة لتدفئة مساحات كبيرة. وبالمثل، في الأشهر الأكثر حرارة، يتبع التبريد مشكلة مماثلة. مع مزيج من الطاقة الحرارية الجوية، والتدفئة تحت البلاط والألواح الشمسية، تُستخدم الطاقة الشمسية لتشغيل جزء أو كل نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).مما يتيح الحصول على الطاقة المجانية والمتجددة.

على سبيل المثال، خلال فصل الشتاء، تستخرج الطاقة الحرارية الهوائية الحرارة من الهواء الخارجي وتنقلها إلى الداخل من خلال باعث حراري، في هذه الحالة، التدفئة تحت الأرضية. وفي الصيف، تنعكس العملية، حيث يتم استخلاص الحرارة الداخلية وطردها إلى الخارج لتوليد شعور بالانتعاش داخل المنزل.

بالتوازي، تنتج الألواح الشمسية الطاقة التي يمكن استخدامها لتلبية الطلب على الطاقة لنظام تكييف الهواء الكامل هذا. وبالتالي يتم تعظيم استخدام الطاقة الشمسية، مما يحقق التآزر بين كلا الحلين التكنولوجيين.

الطاقة الحرارية الجوية والتدفئة تحت البلاط

الطاقة الحرارية الجوية هي تقنية تستخرج الطاقة من الهواء لتحويلها إلى طاقة حرارية، مما يمنحها كفاءة استثنائية. بفضل قدرتها على توليد ما يصل إلى 4 كيلوواط من الطاقة الحرارية مع 1 كيلوواط فقط من الطاقة الكهربائية، تتمتع الطاقة الحرارية الهوائية بكفاءة تصل إلى 400% مقارنة بالأنظمة التقليدية. وهذا الأداء مثير للاهتمام بشكل خاص عندما يقترن بالطاقة المتجددة.

من جانبها، التدفئة تحت البلاط هي نظام تكييف الهواء الذي يستخدم الأنابيب المثبتة تحت سطح الأرض لتوزيع الحرارة أو البرودة بالتساوي في جميع أنحاء المنزل بأكمله. وهذا لا يوفر راحة حرارية فائقة فحسب، بل يقلل أيضًا من استهلاك الطاقة، نظرًا لأن درجة حرارة الإمداد أقل بكثير من أنظمة التدفئة التقليدية.

على وجه التحديد، الاستفادة من الطاقة الحرارية الجوية لتوفير الطاقة للتدفئة تحت الأرضية يجعل هذا المزيج خيارًا فعالاً للغاية. تسمح التدفئة تحت الأرضية بتوزيع الحرارة بالتساوي، والتكيف مع الاحتياجات المحددة لسكان المنزل. علاوة على ذلك، يضمن القصور الذاتي الحراري العالي الحفاظ على الحرارة لفترات طويلة، مما يقلل من استهلاك الطاقة.

تكاليف تركيب التدفئة تحت الأرضية بالطاقة الحرارية الجوية

يمكن أن تختلف تكلفة نظام الأرضية المشعة الذي يعمل بالطاقة الحرارية الجوية بشكل كبير حسب خصائص المنزل، ولكن بشكل عام يتراوح هذا الاستثمار بين 7.000 و 24.000 يورو. تشمل العوامل المحددة حجم المنزل، والطاقة المطلوبة للمضخة الحرارية ومدى نظام الأنابيب للتدفئة تحت الأرضية.

تبلغ تكلفة تركيب الألواح الشمسية عادة حوالي 4.500 يورو في منزل لأسرة واحدة. يضاف إلى ذلك تكلفة النظام الحراري الجوي، والذي يمكن أن يزيد السعر النهائي للاستثمار. ومع ذلك، من المهم تسليط الضوء على أنه على الرغم من أن الاستثمار الأولي قد يبدو مرتفعًا، إلا أن التوفير في فواتير الطاقة على المدى الطويل يمكن أن يغطي تكلفة التركيب في حوالي ست سنوات.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الحكومة والعديد من المجتمعات المستقلة تقدم الإعانات والمساعدات المالية التي يمكن أن تقلل هذه التكاليف إلى حد كبير. على سبيل المثال، يمكنك الحصول على ما يصل إلى 3.600 يورو لتركيب تدفئة تحت الأرضية بالطاقة الحرارية الجويةمما يجعل الاستثمار في متناول العديد من العائلات.

الجوانب الفنية التي يجب مراعاتها

قبل الشروع في تركيب التدفئة الأرضية بالطاقة الحرارية الجوية والألواح الشمسية في منزلك، من المهم إجراء دراسة فنية للطاقة في المنزل لتحديد الطاقة اللازمة لتلبية متطلبات الطاقة. تعمل هذه الدراسة أيضًا على تقدير الحجم الأمثل للألواح الشمسية وقوة النظام الحراري الجوي الذي سيتكيف بشكل أفضل مع احتياجات المنزل.

بعض العوامل التي يجب أخذها في الاعتبار أثناء التثبيت تشمل اتجاه المنزل، والميل الأمثل للألواح الشمسية، والمساحة المتاحة لنظام التدفئة تحت الأرضية، من بين أمور أخرى.

الجانب الآخر ذو الصلة هو إمكانية إدارة الطاقة الفائضة التي تولدها الألواح الشمسية بكفاءة خلال الأشهر التي تكون فيها أشعة الشمس شديدة. ومع الفائض الكهروضوئي، يمكن لأصحاب المنازل الحصول على عائد اقتصادي أكبر عن طريق خفض فاتورة الطاقة الخاصة بهم.

صيانة النظام

من المهم أن نأخذ في الاعتبار أنه، مثل أي نظام تكييف هواء آخر، تتطلب التدفئة الأرضية بالطاقة الحرارية الهوائية والألواح الشمسية صيانة منتظمة لضمان أدائها الأمثل. ومن بين الجوانب التي يجب مراعاتها عند الصيانة ما يلي:

• صيانة المضخة الحرارية الهوائية.
• مراجعة وتعديل النظام الكهروضوئي.
• صيانة نظام التدفئة الأرضية.

لا تضمن الصيانة الجيدة تشغيل النظام بكفاءة فحسب، بل تعمل أيضًا على إطالة عمر المعدات، مما يقلل من التكاليف المنزلية الإجمالية على المدى الطويل.

إن الجمع بين الطاقات المتجددة مثل الطاقة الشمسية، جنبًا إلى جنب مع الطاقة الحرارية الجوية والتدفئة الأرضية، لا يؤدي فقط إلى نظام تكييف هواء عالي الكفاءة، ولكنه أيضًا يحترم البيئة. ومن خلال تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون واستهلاك الكهرباء بشكل كبير، فهو الحل الذي يوفر أقصى قدر من الراحة وتوفيرًا اقتصاديًا كبيرًا، ويصبح استثمارًا قويًا يدفع تكاليفه في غضون سنوات قليلة.