تتكون الطاقة الحرارية الهوائية من استخراج الطاقة المجانية من الهواء الخارجي من خلال مضخة حرارية عالية الكفاءة ونقلها إلى وحدة أخرى. تستخدم الأنظمة الحرارية الهوائية مضخات حرارية من الهواء إلى الماء. تستخرج هذه الأنواع من المضخات الطاقة الموجودة في الهواء الخارجي وتنقلها إلى الماء الذي يتم توفيره لنظام التدفئة و / أو الماء الساخن الصحي. تم تصميم هذه المضخات وبناؤها للحصول على أقصى أداء في الظروف الجوية القاسية سواء الصيفية أو الشتوية.
كيف يكتسب الهواء الحراري الحرارة من الهواء في الشتاء؟
المفتاح هو مضخات الحرارة. يحتوي الهواء ، حتى في درجات الحرارة المنخفضة ، على طاقة يمتصها المبرد الذي يدور في الدائرة بين الوحدات الخارجية والداخلية. تعمل الوحدة الخارجية كمبخر (يعطي البرودة للبيئة) في الشتاء ؛ تعمل الوحدة الداخلية كمكثف ، حيث تنقل الحرارة إلى مياه دائرة التسخين و / أو سخان الماء الساخن.
كفاءة الطاقة للمعدات الحرارية الجوية
تتمتع المضخات الحرارية الهوائية بمستويات أداء عالية. يبلغ الحد الأقصى لـ COP (معامل الأداء) أو معامل التشغيل حوالي 4 أو 5 ، اعتمادًا على الشركة المصنعة. هذا يعني أنه مقابل كل كيلوواط ساعة يتم استهلاكه ، يمكن للمعدات الحرارية الهوائية أن تنتج 4-5 كيلو واط في الساعة في ظروف التشغيل المثالية. أيضًا ، ما يصل إلى 75٪ يأتي من الطاقة المتجددة (الهواء الخارجي) وحوالي 25٪ فقط من استهلاك الكهرباء (المروحة والضاغط).
الأنظمة مضمونة للعمل حتى عند درجة حرارة 20 درجة مئوية. في حالة عدم تمكنهم من توفير درجة الحرارة الصحيحة ، يقومون بدمج معدات الدعم التلقائي. يمكنهم أيضًا العمل مع الغلايات ، وعادةً ما يتم تكثيفها. مثل جميع المضخات الحرارية ، تعتبر الحرارة الهوائية نظامًا مثاليًا للمناخات المعتدلة ، حيث ينخفض أداءها مع انخفاض درجة الحرارة الخارجية. في درجات حرارة دافعة منخفضة ودرجات حرارة خارجية أعلى ، يزيد COP. مع درجات حرارة دافعة تبلغ 30 درجة مئوية (تقابل نظام تدفئة تحت الأرضية في وضع التشغيل) ودرجة حرارة خارجية تتراوح بين 4 و 6 درجات مئوية ، يمكن أن يصل COP إلى حوالي 3،80 إلى 4،40. على العكس من ذلك ، مع انخفاض درجة الحرارة الخارجية ، ينخفض COP ، على الرغم من أنه يمكن الحفاظ عليه بقيمة 2 حتى في درجات حرارة منخفضة للغاية.
ما مقدار التوفير في الطاقة الذي يمكن الحصول عليه باستخدام الطاقة الحرارية الهوائية؟
يوفر النظام الحراري الجوي وفورات كبيرة في الطاقة مقارنة بالأنظمة التقليدية لإنتاج الحرارة وتسخين المياه ، على الرغم من أنه يعتمد على الظروف المناخية للمنطقة ونظام التدفئة. يمكن تحقيق وفورات تصل إلى 50 إلى 55٪ باستخدام أنظمة التدفئة تحت الأرضية ، وما يصل إلى 15 إلى 20٪ بالتسخين باستخدام مشعات ، مقارنةً بنظام الغلايات التقليدي الذي يستخدم وقود الديزل. تتراوح فترة الإطفاء من 2 إلى 3 سنوات. بالاشتراك مع الطاقة الشمسية الحرارية يمكن تحقيق نتائج ممتازة.
متطلبات الحرارة الهوائية
- استثمار أولي مرتفع مقارنة بالنظام التقليدي.
- تركيب وحدة خارجية (يؤثر على الجماليات ويصدر ضوضاء).
- في المناطق المناخية الباردة ينخفض الأداء الموسمي ، مما يجعل من المستحسن إجراء تحليل اقتصادي شامل قبل الاستثمار.
- من المستحسن أن يكون لديك نظام تسخين منخفض الحرارة ، مثل تدفئة أرضية أو مشعات فعالة.
مزايا الهواء الحراري
- كفاءة عالية وتكاليف تشغيل منخفضة.
- بسيطة التركيب.
- أقصى قدر من التوفير مع أنظمة التسخين ذات درجة الحرارة المنخفضة (تدفئة أرضية أو مشعات درجة حرارة منخفضة).
- قابلة للتكيف مع المرافق القائمة.
- من الممكن الحصول على تكييف بارد في الصيف عن طريق قلب الدورة.
- طاقة نظيفة ، انبعاثات منخفضة لثاني أكسيد الكربون.
- يتطلب مساحة صغيرة ، إنه الحل الأمثل إذا لم يكن هناك غرفة مرجل.
- لا يتطلب مدخنة لتفريغ الدخان.
- يوصى به في الأماكن التي يكون فيها إمداد الغاز الطبيعي محدودًا أو غير موجود.
- فترات عائد منخفضة إلى متوسطة.