المضخة الحرارية المدعومة بالطاقة الشمسية —— الجزء الثاني

مقارنة

بشكل عام، يعد استخدام هذا النظام المتكامل وسيلة فعالة لتوظيف الحرارة التي تنتجها الألواح الحرارية في فترة الشتاء، وهو أمر لا يمكن استغلاله عادة لأن درجة حرارته منخفضة للغاية.

أنظمة الإنتاج المنفصلة

بالمقارنة مع استخدام المضخة الحرارية فقط، من الممكن تقليل كمية الطاقة الكهربائية التي تستهلكها الآلة أثناء تطور الطقس من فصل الشتاء إلى الربيع، ثم أخيرًا استخدام الألواح الشمسية الحرارية فقط لإنتاج كل الطلب الحراري المطلوب (فقط في حالة آلة التوسع غير المباشر)، وبالتالي توفير التكاليف المتغيرة.

بالمقارنة مع النظام الذي يحتوي على الألواح الحرارية فقط، من الممكن توفير جزء أكبر من التدفئة المطلوبة في فصل الشتاء باستخدام مصدر طاقة غير أحفوري.

المضخات الحرارية التقليدية

بالمقارنة مع المضخات الحرارية الأرضية، فإن الميزة الرئيسية هي أن تركيب حقل أنابيب في التربة غير مطلوب، مما يؤدي إلى انخفاض تكلفة الاستثمار (يمثل الحفر حوالي 50٪ من تكلفة نظام المضخات الحرارية الأرضية) و في مزيد من المرونة في تركيب الماكينة، حتى في المناطق ذات المساحة المتاحة المحدودة. علاوة على ذلك، لا توجد مخاطر تتعلق باحتمال تدهور التربة الحراري.

على غرار المضخات الحرارية ذات مصدر الهواء، يتأثر أداء المضخات الحرارية المدعومة بالطاقة الشمسية بالظروف الجوية، على الرغم من أن هذا التأثير أقل أهمية. يتأثر أداء المضخة الحرارية المدعومة بالطاقة الشمسية بشكل عام باختلاف شدة الإشعاع الشمسي بدلاً من تذبذب درجة حرارة الهواء. وهذا ينتج سكوب أكبر (COP الموسمي). بالإضافة إلى ذلك، تكون درجة حرارة تبخر مائع العمل أعلى منها في المضخات الحرارية ذات مصدر الهواء، لذلك بشكل عام يكون معامل الأداء أعلى بكثير.

ظروف درجات الحرارة المنخفضة

بشكل عام، يمكن أن تتبخر المضخة الحرارية عند درجات حرارة أقل من درجة الحرارة المحيطة. في المضخة الحرارية التي تعمل بالطاقة الشمسية، يؤدي ذلك إلى توزيع درجة حرارة الألواح الحرارية تحت درجة الحرارة تلك. في هذه الحالة يصبح الفقد الحراري للألواح تجاه البيئة طاقة إضافية متاحة للمضخة الحرارية. في هذه الحالة من الممكن أن تكون الكفاءة الحرارية للألواح الشمسية أكثر من 100%.

هناك مساهمة حرة أخرى في هذه الظروف من درجات الحرارة المنخفضة تتعلق بإمكانية تكثيف بخار الماء على سطح الألواح، مما يوفر حرارة إضافية لسائل نقل الحرارة (عادة ما يكون جزءًا صغيرًا من إجمالي الحرارة التي تجمعها الطاقة الشمسية) الألواح)، أي ما يعادل الحرارة الكامنة للتكثيف.

مضخة حرارية مع مصادر باردة مزدوجة

التكوين البسيط للمضخة الحرارية المدعومة بالطاقة الشمسية حيث أن الألواح الشمسية فقط هي مصدر الحرارة للمبخر. يمكن أن يوجد أيضًا تكوين بمصدر حرارة إضافي. والهدف هو الحصول على المزيد من المزايا في توفير الطاقة، ولكن من ناحية أخرى، تصبح إدارة النظام وتحسينه أكثر تعقيدًا.

يسمح تكوين الطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الشمسية بتقليل حجم حقل الأنابيب (وتقليل الاستثمار) وتجديد الأرض خلال فصل الصيف من خلال الحرارة المجمعة من الألواح الحرارية.

يسمح هيكل الهواء الشمسي بإدخال حرارة مقبولة أيضًا خلال الأيام الملبدة بالغيوم، مما يحافظ على تماسك النظام وسهولة تركيبه.

التحديات

كما هو الحال في مكيفات الهواء العادية، تتمثل إحدى المشكلات في الحفاظ على درجة حرارة التبخر مرتفعة، خاصة عندما تكون طاقة ضوء الشمس منخفضة ويكون تدفق الهواء المحيط منخفضًا.

ملاحظة:

بعض المقالات مأخوذة من الإنترنت. وفي حالة وجود أي مخالفة يرجى التواصل معنا لحذفها. إذا كنت مهتمًا بمنتجات المضخات الحرارية، فلا تتردد في الاتصال بشركة المضخات الحرارية OSB، فنحن خيارك الأفضل.