إذا كان لديك جهاز في منزلك يمكنه توفير التدفئة والتبريد، فأنت تستخدم جهازًا مضخة الحرارة. يستفيد هذا الجهاز من الطاقة الحرارية المخزنة في الهواء أو الماء أو الأرض (اعتمادًا على نوع المضخة) لتكييف المساحة بكفاءة. المضخات الحرارية ليست فعالة فحسب، ولكنها تتيح أيضًا توفيرًا كبيرًا في فاتورة الكهرباء.
في هذه المقالة، سنشرح بالتفصيل ما هي المضخات الحرارية وكيف تعمل وما هي الطرق التي يمكن أن تساعدك في تقليل استهلاك الطاقة، وبالتالي تكلفة فاتورة الكهرباء الخاصة بك.
ما هي المضخات الحرارية
ال مضخات حرارية وهي آليات تستخرج الحرارة من البيئة الخارجية (الهواء أو الماء أو التربة) لنقلها إلى داخل المنزل. يسمح هذا النظام بالتدفئة في الشتاء، والتبريد في الصيف، ويمكن استخدامه أيضًا لتسخين المياه المنزلية (DHW). وهو يفعل كل هذا بكفاءة، لأنه لا يولد الحرارة من الصفر، بل ينقل ما هو موجود بالفعل في البيئة.
عند الحاجة إلى التدفئة، تأخذ المضخة الحرارة من الخارج وترفع درجة حرارتها ثم تطلقها داخل المنزل، حتى عندما تكون درجات الحرارة الخارجية منخفضة. من ناحية أخرى، خلال الأوقات الحارة، تنعكس العملية: تستخرج المضخة الحرارة من داخل المنزل وتطردها لتبريد البيئة.
وأبرز ما يميز هذه الأنظمة هو قدرتها على العمل بالطاقة المتجددة – الهواء أو الماء أو الأرض – مما يقلل بشكل كبير من استخدام الكهرباء، وبالتالي يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون من خلال كونها أكثر صداقة للبيئة. وفقا للوائح Directiva 2013/114 / UE، مضخات حرارية مع SPF (عامل الأداء الموسمي) أكبر من 2,5 تعتبر مصادر طاقة متجددة.
هناك أنواع مختلفة من المضخات الحرارية التي تتكيف مع البيئات المختلفة:
- الهواء الجوي: يستخدم الهواء الخارجي لتسخين أو تبريد الهواء الداخلي مباشرة.
- الهواء والماء: مثالي للتدفئة باستخدام مشعات ذات درجة حرارة منخفضة أو التدفئة تحت الأرضية، بالإضافة إلى الماء الساخن المنزلي (DHW).
- الأرض والمياه: ويستفيد من الطاقة الحرارية للأرض لتوليد الهواء الساخن أو البارد، بالإضافة إلى تسخين المياه.
- ماء الماء: فهي تستخرج الحرارة من تدفقات المياه القريبة (مثل الأنهار أو الآبار الجوفية) لتحويلها إلى طاقة حرارية.
إن تعدد استخدامات هذا النظام يجعله بديلاً فعالاً للتدفئة والتبريد وإنتاج الماء الساخن في أي نوع من المنازل.
كم تستهلك المضخات الحرارية؟
يعتمد استهلاك المضخة الحرارية على عدة عوامل، بما في ذلك نوع المضخة وحجمها والتكنولوجيا التي تستخدمها. بشكل عام، تعتبر المضخات الحرارية أكثر كفاءة من أنظمة التدفئة التقليدية. يمكن أن تقدم النماذج الأكثر تقدمًا أ أداء 3:1مما يعني أنه مقابل كل كيلووات/ساعة من الكهرباء يستهلكونها، يمكنهم توليد ما يصل إلى ثلاثة كيلووات/ساعة من الحرارة.
لوضع الأمر في نصابه الصحيح، إذا كان المنزل المتوسط في إسبانيا يستهلك حوالي 12.000 كيلووات في الساعة من الحرارة سنويًا، فإن المضخة الحرارية ذات معامل الأداء (COP) 3 سوف تستهلك حوالي 4.000 كيلووات في الساعة من الكهرباء سنويًا. يمكن زيادة هذه الكفاءة في الأنظمة الأكثر تقدمًا التي تحتوي على COP 4 او اكثر، وتمكنت من خفض الاستهلاك إلى 2.500 كيلووات ساعة سنويًا.
تستهلك معظم المضخات الحرارية ما بين 250 إلى 400 واط لكل كيلووات ساعة من الحرارة المولدة، وهو ما يمثل توفيرًا 65-75٪ مقارنة بأنظمة التدفئة التقليدية بالغاز أو الكهرباء. من حيث التكلفة الشهرية، يمكن للمضخة الحرارية أن تنفق حولها 40-50 يورو شهريا، حسب معدل الكهرباء والاستخدام.
كيف يمكنك توفير الطاقة؟
يرجع توفير الطاقة في المضخة الحرارية إلى قدرتها على استخلاص الحرارة من البيئة بدلاً من توليدها بالكامل. وهذا يسمح للمستخدمين بحفظ ما يصل إلى 1 70٪ مقارنة بأنظمة التدفئة التقليدية.
إحدى أفضل الممارسات لتحسين أداء المضخة الحرارية هي تجنب عمليات إيقاف التشغيل المتكررة وبدء التشغيل. بدلاً من إيقاف تشغيل النظام عند مغادرة المنزل، من الأفضل ضبط درجة حرارة أقل قليلاً خلال الساعات التي تكون فيها بعيدًا. 17 ° C-18 ° C. وهذا يسمح للنظام بعدم الاضطرار إلى بذل جهود كبيرة لاستعادة درجة الحرارة المثالية عندما يكون ذلك ضروريًا مرة أخرى.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج المضخة الحرارية مع أنظمة أخرى لتحسين كفاءتها. على سبيل المثال، نظام هجين باستخدام الخلايا الكهروضوئية، يمكنك توفير التدفئة والتبريد مجانًا عمليًا، بمجرد دفع تكاليف تركيب الألواح الشمسية.
الحل في مناخ البحر الأبيض المتوسط
يعد مناخ البحر الأبيض المتوسط خيارًا مثاليًا لنظام المضخات الحرارية نظرًا للظروف المناخية المعتدلة في المنطقة. وفقًا للوائح الأوروبية، تعتبر المضخات الحرارية مصادر طاقة متجددة بنسبة 100% عندما تصل إلى عامل الأداء الموسمي (SPF) البالغ 2.5 أو أعلى.
وتعتبر منطقة مثل إسبانيا، حيث نادرًا ما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون درجة التجمد، مثالية لتحقيق أقصى استفادة من هذه التكنولوجيا. تعمل المضخات الحرارية بشكل أفضل عندما لا تنخفض درجات الحرارة الخارجية كثيرًا، مما يضمن أقصى قدر من الأداء في المناخات المعتدلة.
بالإضافة إلى ذلك، يوصى بشكل خاص باستخدام المضخات الحرارية الأرضية أو الحرارية الهوائية في المناطق التي تظل فيها درجات حرارة التربة أو الهواء ثابتة طوال العام.
وأخيرا، من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن استخدام الطاقات المتجددة مثل المضخات الحرارية هو استثمار طويل الأجل. على الرغم من تكاليف التركيب الأولية، فإن أدائه وكفاءة الطاقة والفوائد المستدامة بيئيًا تجعل هذا النظام خيارًا ممتازًا لأي نوع من المنازل.