شرح المضخات الحرارية لمصدر الهواء (مضخات حرارة الهواء إلى الماء).

لقد دمجت تكنولوجيا تكييف الهواء تكنولوجيا المضخات الحرارية لأكثر من 30 عامًا حتى الآن بعد أن أنتجت شركة Sanyo لتكييف الهواء أول مضخة حرارية في أواخر السبعينيات. تعتبر مضخات تسخين الهواء إلى الماء سليلًا لهذه التقنية ولكن بدلاً من نقل الحرارة من الهواء إلى الهواء يتم نقلها إلى الماء. بدأت وحدات الهواء إلى الماء الآن تصبح خيارًا قابلاً للتطبيق للتدفئة المنزلية والتجارية والمياه الساخنة المنزلية، وقد قامت جميع الشركات المصنعة الرئيسية مثل LG وDaikin وFujitsu وMitsubishi بجلب الأنظمة إلى السوق. العديد من المعارض المتجددة مثل EcoBuild مليئة بالمصنعين الذين يعرضون أحدث مضخات تسخين الهواء إلى الماء. بعد تركيبها في المنازل وحمامات السباحة والمباني التجارية لأكثر من 10 سنوات حتى الآن، أصبحت مضخات تسخين الهواء إلى الماء تقنية مجربة ومختبرة.

تتميز المضخات الحرارية بمصدر الهواء بسهولة التركيب وتتطلب الحد الأدنى من الصيانة بمجرد تركيبها. يتم تركيب وحدة خارجية على شكل صندوق على الجزء الخارجي من المبنى وتقوم بتجميع الحرارة من الهواء المحيط الخارجي إلى ملف مبادل حراري في الجزء الخلفي من الوحدة الخارجية حيث يتم تمرير الهواء بواسطة مروحة لنقل الحرارة إلى النظام . ستستخدم المضخة الحرارية الهوائية غاز تبريد مثل R407C وR32 وR410a وR134a لوسيط نقل الحرارة الذي يتميز بنقطة غليان منخفضة جدًا (-48.5 درجة مئوية R410a) ويتم ضغطه إلى حالة شديدة السخونة بواسطة ضاغط. تعمل معظم ضواغط المضخات الحرارية بمحول تيار مستمر، لذا فهي اقتصادية للغاية حيث يبلغ معامل الأداء COP حوالي 4 (4 × المدخلات الأولية للطاقة). وبالتالي فإن مضخة حرارة الهواء بكفاءة 4 ستنتج 4000 واط من الحرارة من 1000 واط من مدخلات الكهرباء. بالمقارنة مع المضخات الحرارية ذات المصدر الأرضي، تعتبر المضخات الحرارية الهوائية أقل كفاءة قليلاً لأن المضخات الحرارية ذات المصدر الأرضي تحتوي على مصدر حرارة ثابت من الأنابيب المدفونة في الأرض (عادةً 10 درجات مئوية). الشيء الجيد في مضخات تسخين الهواء إلى الماء عند مقارنتها بالمصدر الأرضي هو التثبيت، والتكلفة والآثار المترتبة على تركيب المصدر الأرضي تجعلها احتياطيًا لأولئك الذين لديهم أرض احتياطية. تعتبر مضخات تسخين الهواء إلى الماء أسهل بكثير في التركيب والمساحة الخارجية الوحيدة المطلوبة هي مساحة وحدة التكثيف التي يمكن تركيبها على الحائط أو على الأرض، وهذا يجعل مصدر الهواء خيارًا أكثر عملية وواقعية لنظام التدفئة لجميع أنواع التطبيقات التي يكون فيها المصدر الأرضي تحت الأنابيب الأرضية غير قابل للتطبيق.

مكان استخدام الهواء لمضخات تسخين المياه

الاستخدام الرئيسي لمصدر الهواء هو تدفئة المنزل وتدفئة حمام السباحة، كما تعد مضخات تسخين الهواء إلى الماء خيارًا جيدًا أيضًا إذا لم يكن لديك مصدر للغاز الرئيسي. ستعمل وحدات مضخة تسخين الهواء إلى الماء بأقل استهلاك للطاقة، لذا لا تحتاج إلى مصدر طاقة كبير ولن تستهلك مصدر الطاقة الكهربائي بالكامل. إذا لم يكن هناك خيار للمضخات الحرارية ذات المصدر الأرضي، فيمكن لمصدر الهواء أن يعمل بشكل جيد للغاية. نظرًا لعدم الحاجة إلى حفر خنادق ضخمة لأنابيب المصدر الأرضي، فهي أيضًا عملية تركيب مدمجة وفعالة من حيث التكلفة مع الحاجة فقط إلى سباك ومهندس تبريد لإكمالها. طالما أن هناك إمدادًا كهربائيًا بالهواء ومضخات تسخين المياه، فهي طريقة بسيطة ومدمجة وفعالة لتدفئة المنزل بأكمله حتى عندما تنخفض درجات الحرارة إلى أقل من -25 درجة مئوية.

قيود مضخة تسخين الهواء إلى الماء

مضخات تسخين الهواء إلى الماء لها بعض القيود. نظرًا لأن درجة حرارة الهواء المحيط متغيرة، فإن معظم مضخات تسخين الهواء إلى الماء تقدم تصنيفًا يتراوح بين -15 درجة مئوية إلى -20 درجة مئوية وهو رقم أساسي لقيود مادة التبريد المستخدمة والتي عادة ما تكون R410a أو R407c أو R417a. سوف ينخفض ​​​​COP (معامل الأداء) كلما كانت درجة الحرارة المحيطة الخارجية أكثر برودة ولكن الشركات المصنعة لا تعرض عادةً بيانات حول هذا الأمر. ستتطلب الوحدة الخارجية التثبيت على الحائط أو على ارتفاع 100 مم من الأرض لتجنب تراكم الجليد ويجب أن يكون هناك مساحة للتنفس حولها تبلغ 200 مم. بشكل دوري، ستبدأ الوحدة الخارجية في عملية إزالة الجليد التي تعمل على إزالة الجليد من الملف والذي بدوره يقطر الماء. سيتطلب ذلك وجود نقطة تصريف لتصريف المياه بأمان حتى لا تكون هناك مسارات جليدية في أشهر الشتاء.

ميزات مضخة تسخين الهواء إلى الماء

■ عامل التسخين السنوي الأمثل بفضل الضاغط الذي يتم التحكم فيه بواسطة العاكس.

■ وحدة خارجية ذات أبعاد مدمجة ولا تحتاج إلى فتحات

■ مضخة نظام يتم التحكم في سرعتها والتي تزود المضخة الحرارية بتدفق مناسب للنظام.

■ تكاليف التشغيل الأمثل. يتم تعديل سرعة الضاغط حسب الطلب.

■ سخان مياه ملفوف مدمج في بعض الموديلات

■ ساعة مدمجة لجدولة الماء الساخن الإضافي وخفض/زيادة درجة حرارة الماء في بعض الموديلات

■ مُجهز للتحكم في نظامين للتدفئة.

■ وظيفة التبريد النشطة المتكاملة.

■ إمكانية توصيل مصادر الحرارة الخارجية على بعض الموديلات مثل الألواح الحرارية الكهروضوئية والطاقة الشمسية