الطاقة الحرارية الأرضية مقابل المضخات الحرارية من مصدر الهواء

تعد المضخة الحرارية بديلاً موفرًا للطاقة لفرن حرق الوقود التقليدي، وهي مثالية لأصحاب المنازل ذوي الميزانية المحدودة والمسؤولين بيئيًا. ولكن هل يجب عليك اختيار مضخة حرارية مصدر الهواء أقل تكلفة أو الاستثمار في نظام الطاقة الحرارية الأرضية؟

كيف تعمل المضخات الحرارية

تعمل المضخة الحرارية بطريقة مختلفة تمامًا عن الفرن التقليدي. بدلاً من حرق الوقود لإنتاج الحرارة، تقوم المضخة الحرارية ببساطة بنقل الحرارة من مكان واحد ("المصدر") إلى مكان آخر. تجمع المضخات الحرارية ذات مصدر الهواء الحرارة وتنقلها من الهواء بينما تقوم المضخات الحرارية الأرضية بجمع الحرارة ونقلها من الأرض. يمكن أيضًا أن يعمل كلا النوعين من المضخات الحرارية كأنظمة تبريد في الصيف، حيث تنقل الحرارة من الداخل إلى الخارج. بالمقارنة مع الأفران ومكيفات الهواء التقليدية، تتطلب المضخات الحرارية طاقة قليلة جدًا لتشغيلها وتقلل بشكل كبير من الانبعاثات الضارة.

الطاقة الحرارية الأرضية مقابل المضخات الحرارية من مصدر الهواء

من حيث الكفاءة، فإن المضخات الحرارية الأرضية تتفوق بكثير على نماذج مصدر الهواء. وذلك لأن درجة الحرارة تحت الأرض مستقرة نسبيًا مقارنة بدرجة حرارة الهواء فوق الأرض. على سبيل المثال، من المرجح أن تظل درجة حرارة الأرض على عمق 10 أقدام عند حوالي 50 درجة فهرنهايت طوال فصل الشتاء. عند درجة الحرارة هذه، تعمل المضخة الحرارية بأقصى كفاءة. في الواقع، ضمن نطاق درجة الحرارة المناسب، يمكن للمضخات الحرارية ذات مصدر الهواء الأكثر كفاءة أن تعمل بكفاءة تبلغ حوالي 250 بالمائة. وهذا يعني أنه مقابل كل دولار تنفقه على الكهرباء، فإنك تحصل على حرارة بقيمة 2.50 دولار. ومع ذلك، عندما تنخفض درجات الحرارة فوق الأرض إلى أقل من 42 درجة تقريبًا، تبدأ المضخات الحرارية ذات مصدر الهواء في العمل بكفاءة أقل. سيبدأ الجليد في التشكل على الوحدة الخارجية، وتحتاج المضخة الحرارية إلى الدخول في وضع إزالة الصقيع غير الفعال بشكل منتظم للتعويض. ونظرًا لأن المضخة الحرارية الأرضية تستخرج الحرارة من مصدر بدرجة حرارة ثابتة، فإنها تعمل بشكل مستمر بأعلى مستوى كفاءة لها - بكفاءة تبلغ حوالي 500 بالمائة. وينطبق الشيء نفسه في الصيف عندما تظل درجات حرارة الأرض بشكل عام بين 60 و 70 درجة. في حين أن المضخة الحرارية ذات مصدر الهواء يمكن أن تعمل كنظام تبريد فعال في درجات حرارة معتدلة، فإنها تصبح أقل كفاءة بكثير عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 90 درجة أو أعلى على سبيل المثال. وفقًا لوكالة حماية البيئة، يمكن لنظام التدفئة والتبريد بالطاقة الحرارية الأرضية أن يقلل من استهلاك الطاقة والانبعاثات المقابلة بأكثر من 40 بالمائة مقارنة بمضخة حرارية مصدر الهواء، وبأكثر من 70 بالمائة مقارنة بمعدات التدفئة والتبريد القياسية.