كنت أتحدث في السابق عن الطاقات المتجددة المختلفة. الطاقة الحرارية الجوفية ، الكتلة الحيوية ، إلخ. ومع ذلك ، هناك مصادر أخرى للطاقة المتجددة ليست منتشرة على نطاق واسع لأن استخدامها محلي إلى حد ما ولأماكن صغيرة مثل المنزل.
في هذه الحالة لنتحدث عن الحرارة الهوائية. ما هي الطاقة الحرارية الهوائية ، وكيف تعمل ، والمزايا التي تقدمها لنا وأداءها.
ما هي الحرارة الهوائية؟
ذكرت أن الهواء هو نوع من الطاقة المتجددة نظرًا لأنه غير محدود عمليًا ولإنتاجه ، نحتاج فقط إلى حوالي من الكهرباء. يتعلق الأمر بالاستفادة من الطاقة الموجودة في الهواء الخارجي ، لتسخين الداخل من خلال استخدام مضخة حرارية عالية الكفاءة.
تعمل المضخة الحرارية عن طريق استخلاص الطاقة من مكان لإعطائها إلى مكان آخر. للقيام بذلك ، تحتاج إلى وحدة خارجية ووحدة داخلية أو أكثر. يمكن استخدام الطاقة الموجودة في الهواء بطريقة طبيعية بطريقة لا تنضب حيث يتم تقديمها في شكل درجة حرارة. إذا استخرجنا الحرارة من الهواء ، فسوف تقوم الشمس بتسخينها مرة أخرى ، لذلك يمكننا القول إنها مصدر لا ينضب.
الطاقة الموجودة في الهواء بشكل طبيعي ، على شكل درجة حرارة ، متوفرة بطريقة لا تنضب تقريبًا ، حيث إنها قادرة على التجدد بالوسائل الطبيعية (التسخين بواسطة طاقة الشمس) ، بحيث يمكن اعتبار الطاقة الحرارية الهوائية طاقة متجددة طاقة . باستخدام هذه الطاقة ، من الممكن إنتاج حرارة وماء ساخن بطريقة أقل تلويثًا ، تحقيق وفورات في الطاقة تصل إلى 75٪.
كيف يعمل airothermy؟
يستخدم عادة لتكييف الهواء أو تكييف الهواء. للقيام بذلك ، نستخدم المضخة الحرارية. هذا هو المسؤول عن تدفئة أو تبريد الهواء في المبنى. إنه يعمل بفضل مضخة حرارية من نوع نظام الماء والهواء الذي يقوم به هو استخراج الحرارة الموجودة من الهواء الخارجي (يحتوي هذا الهواء على طاقة) ونقلها إلى الماء. تزود هذه المياه نظام التدفئة بالحرارة لتدفئة المباني. يستخدم الماء الساخن أيضًا للأغراض الصحية.
عادة ما تحتوي المضخات الحرارية أداء وكفاءة عالية إلى حد ما قريبة من 75٪. حتى في فصل الشتاء يمكن استخدامه في درجات حرارة منخفضة للغاية مع فقدان قليل للكفاءة. كيف تحصل على الدفء من الهواء البارد في الشتاء؟ هذا سؤال يسأله الناس غالبًا عندما يسمعون عن الهوائية. ومع ذلك ، يحدث هذا بفضل المضخات الحرارية. والغريب أن الهواء ، حتى في درجات حرارة منخفضة جدًا ، يحتوي على طاقة على شكل حرارة. يتم امتصاص هذه الطاقة بواسطة مادة التبريد التي تدور داخل المضخة الحرارية بين الوحدتين الخارجية والداخلية.
بشكل عام ، تعمل الوحدة الخارجية كمبخر في الشتاء والوحدة الداخلية مسؤولة عن كونها المكثف الذي ينقل الحرارة إلى الماء في دائرة التسخين. عندما يتعلق الأمر بالتبريد بدلاً من التسخين ، فإن العكس هو الصحيح
أين تستخدم الحرارة الهوائية؟
تم تصميم أنظمة الطاقة الحرارية الجوية لاستخدامها في الأماكن الصغيرة. على الرغم من أنها تتمتع بكفاءة وأداء كبيرين ، إلا أن القيمة الحرارية لا تكمن في تسخين مناطق كبيرة. يتم تصنيعها عادة للاستخدام في منازل الأسرة الواحدة ، بعض المباني الصغيرة جدًا ، للمباني ، إلخ.
الكفاءة الحرارية الجوية ونقاط يجب مراعاتها عند تركيبها
عندما يتعلق الأمر بالحديث عن كفاءة الطاقة ، فإننا نتحدث عن COP (معامل الأداء). في الإسبانية يطلق عليه معامل العملية. عادةً ما يكون للمضخات الحرارية المستخدمة في الطاقة الحرارية الجوية معدل COP يبلغ حوالي 4 أو 5 ، اعتمادًا على الشركة المصنعة. ماذا يعني هذا؟ أنه لكل كيلوواط / ساعة من الكهرباء المستهلكة ، يمكن أن تنتج المعدات الحرارية الهوائية ظروف التشغيل المثلى 5 كيلو واط ساعي حراري.
الأنظمة مضمونة للعمل حتى -20 درجة مئوية. في حالة عدم تمكنهم من توفير درجة الحرارة الصحيحة ، يقومون بدمج معدات دعم أوتوماتيكية. هناك أيضًا معدات في السوق يمكنها العمل جنبًا إلى جنب مع الغلايات ، والتكثيف بشكل عام.
على الرغم من أنني ذكرت سابقًا أنه حتى في فصل الشتاء ، فإن المضخات الحرارية قادرة على استخراج الطاقة والحرارة من الهواء الخارجي ، إلا أنها مصممة للمناخات المعتدلة. بمعنى آخر ، كلما انخفضت درجة الحرارة الخارجية ، زاد الأداء الذي تفقده المضخة الحرارية. حاليا يعملون من -20 درجة مئوية بشكل عام.
أهم النقاط التي يجب مراعاتها حتى تكون كفاءة الأنظمة الحرارية الهوائية عالية قدر الإمكان هي:
- استثمار أولي أعلى مقارنة بالنظام التقليدي
- موقع الوحدة الخارجية (جماليات ، ضوضاء ..)
- في المناطق المناخية شديدة البرودة ، ينخفض العائد الموسمي ، لذلك ينصح بإجراء دراسة اقتصادية متعمقة.
- الشيء المريح هو أن يكون لديك نظام تدفئة منخفض الحرارة ، مثل تدفئة أرضية أو مشعات فعالة.
مزايا استخدام الطاقة الحرارية الهوائية
علينا أن نأخذ في الاعتبار أن الطاقة الحرارية الهوائية تستخدم الطاقة من الهواء ، لذلك فهي متجددة ومجانية. ما هو أكثر يمكننا الحصول عليها 24 ساعة في اليوم. نقوم بتحليل وسرد مزاياها:
- تكلفة الصيانة أقل من تكلفة الأنظمة التقليدية الأخرى. نظرًا لأن المضخات الحرارية لا تحتوي على موقد أو غرفة احتراق ، فإنها لا تولد نفايات ولا تتطلب التنظيف.
- التثبيت بسيط لأنه لا يتطلب مساحة لتخزين الوقود.
- بما أنه لا يتطلب أي نوع من قنوات تصريف غاز المداخن ، فإنه لا يتطلب أي مدخنة على الواجهة أو على السطح.
- يساهم في أمن المنزل من خلال عدم تخزين الوقود.
- لديها اعتماد أقل على الوقود الأحفوري ، لذلك فهي ذات مساهمة منخفضة للغاية في زيادة تأثير الاحتباس الحراري وتغير المناخ.
- عادة ما يكون أداؤها مرتفعًا جدًا.
- نظرًا لعدم وجود احتراق في المعدات الهوائية ، لا يتم إنتاج أبخرة الماء التي يمكن أن تسبب تكاثفًا وتلفًا للمعدات. لهذا السبب ، لا يقتصر الأمر على عدم وجود حد لدرجات الحرارة المرتجعة ، ولكن يوصى بأن تعمل المعدات الحرارية الهوائية عند مستوى أدنى كان ذلك أفضل ، لأنه بهذه الطريقة يرتفع أداءها (COP) بسرعة.
كما ترون ، تعد الطاقة الحرارية الهوائية مصدرًا جيدًا آخر للطاقة المتجددة التي ، مثل غلايات الكتلة الحيوية وغيرها من الغلايات التقليدية ، يمكنها تكييف المنازل والمباني الصغيرة بطريقة صحية بيئيًا.
مرحبا جيرمان ، تهانينا على المقال. شكرًا لك على استخدام الرسم التوضيحي من صفحتنا ، وسنظل تحت تصرفك ، تحيات Toshiba Aire.
عزيزي جيرمان بورتيو ، أهنئك على صفحتك. مساهمة ممتازة.
تحياتي
صدمتني هذه الفقرة كثيرًا وأعتقد أنه لا يوجد شيء صحيح:
"أنظمة الطاقة الحرارية الهوائية مصممة لتستخدم في الأماكن الصغيرة. على الرغم من أنها تتمتع بكفاءة وأداء كبيرين ، إلا أن القيمة الحرارية لا ترقى إلى درجة حرارة المساحات الكبيرة. عادة ما يتم تصنيعها للاستخدام في منازل الأسرة الواحدة ، وبعض المباني الصغيرة جدًا ، والمباني ، وما إلى ذلك. "
من ناحية أخرى ، تستخدم جميع الأسطح التجارية الطاقة الحرارية الهوائية لتكييف الهواء. تستخدم مراكز التسوق التي تبلغ مساحتها 100.000 متر مربع الطاقة الحرارية الهوائية. ولا أعتقد أنها مساحات صغيرة! القيمة الحرارية هي ما نحتاجه عند تحديد حجم التركيب. يمكن أن تكون 3kW أو 2MW. لا أرى أين تمنع التكنولوجيا تغيير حجمها مهما كانت الاحتياجات كبيرة أو صغيرة.