مضخة حرارة مصدر الهواء المحمولة

أنواع مضخات الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي

مكيف الهواء المحمول بمضخة الحرارة هو مضخة حرارة تستخرج الحرارة من الهواء الخارجي وتنقلها إلى الداخل لاستخدامها في التدفئة أو الماء الساخن. يمكن أن تستخدم الحرارة الطبيعية من الهواء الخارجي لتدفئة مبنى في فصل الشتاء واستخدام دورة التبريد لتبريد المبنى في فصل الصيف. نظرًا لأن مضخات الحرارة يمكنها العمل في فصل الشتاء والصيف، فهي حل HVAC مناسب لجميع فصول السنة.

• تستخرج مضخة حرارة الهواء إلى الماء الحرارة من الهواء الخارجي ثم تنقلها إلى الماء. ثم يُستخدم الماء للتدفئة. عادةً ما يعمل هذا النوع من مضخات الحرارة مع أنظمة التدفئة تحت الأرض أو المشعات لأنها يمكنها توزيع الماء الساخن. يمكن أيضًا استخدامه لتوفير الماء الساخن للأجهزة المنزلية.
• تستخرج مضخة حرارة الهواء إلى الهواء الحرارة من الهواء الخارجي ثم تنقلها إلى الهواء الداخلي. عادةً ما يعمل هذا النوع من مضخات الحرارة مع أنظمة توزيع الهواء، مثل أنظمة القنوات. يُستخدم هذا النوع من مضخات الحرارة بشكل أساسي للتدفئة، كما يستخدم دورة التبريد لتبريد الهواء الداخلي في فصل الصيف.

وظائف وميزات مضخة الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي

تتمتع مضخات الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي بمجموعة متنوعة من الميزات التي تسمح لها بالعمل بكفاءة وفعالية. تشمل هذه الميزات ما يلي:

• قدرات التسخين والتبريد: يمكن لمضخة الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي تسخين أو تبريد المساحة. يمكن أن توفر التدفئة لغرفة أو مكتب خلال فصل الشتاء أو تبريد مساحة خلال فصل الصيف.
• الكفاءة الطاقة: تعتبر مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي فعالة من حيث الطاقة لأنها تستخدم الكهرباء لنقل الحرارة من الهواء الخارجي إلى غرفة. تُقاس الكفاءة الطاقة باستخدام معامل الأداء (COP) خلال موسم التدفئة ونسبة كفاءة الطاقة (EER) في وضع التبريد. كلما زادت النسبة، زادت كفاءة النظام.
• ضاغط السرعة المتغيرة: تحتوي العديد من مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي على ضواغط ذات سرعة متغيرة يمكنها ضبط سعتها لتلبية احتياجات التدفئة أو التبريد. يعمل بهدوء ويحسن الكفاءة الطاقة.
• دورة قابلة للعكس: يمكن لمضخة الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي عكس دورة التبريد الخاصة بها. يسمح ذلك لمضخة الحرارة بتوفير الهواء الساخن لغرفة أو مساحة عمل في فصل الشتاء والهواء البارد في فصل الصيف.
• تصميم مدمج: تأتي مضخات الحرارة المحمولة بتصاميم مدمجة. من السهل رفعها ومتعددة الاستخدامات بما يكفي لتناسب المساحات الضيقة مثل الخزائن أو الزوايا.
• منظم حرارة قابل للبرمجة: يمكن برمجة منظمات حرارة مضخات الحرارة المحمولة. يمكن للمستخدمين ضبط الجداول الزمنية لتحسين راحة درجة الحرارة حتى عندما لا يكونون في الغرفة.
• عملية درجة الحرارة المنخفضة: يمكن لبعض الطرز العمل بكفاءة في درجات حرارة خارجية منخفضة. لا تزال قادرة على استخراج الحرارة من الهواء الخارجي عند درجات حرارة أقل من التجمد وتوفير التدفئة الكافية.
• وضع التسخين: تتمتع معظم طرز مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي بوضع تسخين. يمكن تنشيط الوضع خلال فصل الشتاء أو الطقس البارد. في وضع التسخين، تمتص مضخة الحرارة الحرارة من الهواء الخارجي وتضغطها. ثم يتم نفخ الهواء الساخن إلى الغرفة. يعمل وضع التسخين حتى عندما تكون درجة الحرارة الخارجية منخفضة جدًا.
• وضع التبريد: تنشط مضخات الحرارة المحمولة وضع التبريد خلال فصل الصيف أو في الطقس الحار. يعمل وضع التبريد تمامًا مثل مكيف الهواء. يمتص الحرارة من داخل غرفة أو مبنى ويطلقها في الهواء الطلق. يصبح الهواء الداخلي أكثر برودة مع دوران مضخة الحرارة للهواء البارد الأقل رطوبة.
• التحكم عن بعد: جهاز تحكم عن بعد يدير مضخات الحرارة من مسافة. يمكن للمستخدم ضبط إعدادات مثل درجة الحرارة وسرعة المروحة والوضع دون النهوض.

السيناريوهات

يمكن استخدام مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي في العديد من التطبيقات، مما يجعلها وحدات شائعة بين أصحاب المنازل. هذا هو المكان الذي تأتي فيه هذه الوحدات في متناول اليد:

• تدفئة وتبريد السكن: يمكن استخدام مضخة الحرارة ذات المصدر الهوائي للتدفئة والتبريد العاديين في المنازل السكنية. عندما يكون الطقس دافئًا، يمكن أن توفر تبريدًا صيفيًا باستخدام مضخة الحرارة لنقل الحرارة من داخل المنزل إلى الخارج. يسمح هذا بإنشاء مساحة باردة ومكيفة لشاغليها. في فصل الشتاء، يمكن لمنبع الحرارة تسخين المنزل عن طريق نقل الحرارة من الخارج إلى الداخل حتى عندما تكون درجات الحرارة منخفضة للغاية.
• تسخين المياه المنزلية: يمكن استخدام هذه المضخات لتسخين المياه لأغراض منزلية مختلفة. يمكن استخدام مضخة حرارة الهواء إلى الماء لتسخين المياه لغسل الأطباق أو غسل الملابس أو الاستحمام. توفر هذه الوحدات بديلًا فعالًا من حيث الطاقة لسخانات المياه التي تعمل بالكهرباء أو الغاز.
• تدفئة المساحة في المناخات الباردة: في المناطق ذات ظروف الطقس الباردة للغاية، يمكن استخدام مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي للتدفئة.
• تدفئة المساحة والماء في وقت واحد: تم تصميم بعض مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي لتسخين المساحات الداخلية والماء المنزلي في نفس الوقت. تحتوي هذه الوحدات على خزان تخزين الماء الساخن حيث يمكنها تخزين الماء الساخن للاستخدام في أي وقت. هذه الأنظمة المتكاملة أكثر كفاءة من وحدات التسخين المنفصلة بسبب قدرتها على تقليل استهلاك الطاقة باستخدام مضخة حرارة واحدة.
• التدفئة والتبريد للمباني التجارية: على الرغم من أننا عادةً ما نربط مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي بالمنازل، إلا أنها يمكن أيضًا استخدامها لتدفئة وتبريد المباني التجارية الكبيرة. إنها مثالية للشركات الصغيرة لأنها أكثر كفاءة من حيث الطاقة من أنظمة التدفئة والتبريد التقليدية.

كيفية اختيار مضخة الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي

هناك العديد من العوامل التي يجب على أصحاب الأعمال مراعاتها قبل شراء مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي. هي كالتالي:

• متطلبات التسخين: كمية الحرارة المطلوبة لإنتاجها هي عامل أساسي يجب مراعاته قبل الشراء. احسب كمية فقد الحرارة في مبنى واشترِ مضخة حرارة ذات مصدر هوائي تلبي الطلب. أيضًا، يجب مراعاة ظروف المناخ. يجب على صاحب العمل اختيار مضخة حرارة ذات خرج أعلى عندما تكون درجات الحرارة منخفضة.
• الحجم والسعة: حجم مضخة الحرارة هو عامل مهم آخر. تعمل مضخة الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي بشكل جيد في المباني الأصغر حجمًا والمُصممة بشكل جيد. من المهم ملاحظة أن الحجم والسعة ليسا متماثلين. يشير الحجم إلى الأبعاد المادية لمضخة الحرارة، بينما تعني السعة كمية التدفئة أو التبريد التي يمكن للمضخة تقديمها.
• الكفاءة والأداء: يمكن لمضخة الحرارة المصممة بكفاءة والعاملة بشكل صحيح توفير الكثير في تكاليف التشغيل. لضمان كفاءة جيدة، يجب تثبيت المضخة في مكان يمكن الوصول إليه بسهولة.
  
• مستوى الضجيج: من المعروف أن ASHPs تصدر ضجيجًا عند تشغيلها. يمكن أن يكون هذا الضجيج مزعجًا في بعض الأحيان. يجب على أصحاب الأعمال الذين يفضلون التشغيل الهادئ اختيار مضخات الحرارة التي تنتج ضوضاء أقل عند التشغيل.
• التكلفة والميزانية: يجب معرفة تكلفة شراء مضخة حرارة ذات مصدر هوائي وتكلفة التثبيت. احصل على تقديرات من موردين مختلفين وشاهد مقدار ما يتم إنفاقه على كل منها. من المهم وزن التكاليف والحصول على واحدة أكثر اقتصادية، لأن الأكثر اقتصادية في النهاية ستكون أقل تكلفة في الصيانة والتشغيل على المدى الطويل.
• متطلبات التثبيت: يجب أيضًا مراعاة متطلبات تركيب المضخة. مثل مضخات الحرارة الأخرى، يجب تثبيت مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي بواسطة متخصص. أيضًا، يجب استيفاء لوائح التخطيط والبناء قبل التثبيت.
• مستوى الضجيج: من المعروف أن ASHPs تصدر ضجيجًا عند تشغيلها. يمكن أن يكون هذا الضجيج مزعجًا في بعض الأحيان. يجب على أصحاب الأعمال الذين يفضلون التشغيل الهادئ اختيار مضخات الحرارة التي تنتج ضوضاء أقل عند التشغيل.
• التكلفة والميزانية: يجب معرفة تكلفة شراء مضخة حرارة ذات مصدر هوائي وتكلفة التثبيت. احصل على تقديرات من موردين مختلفين وشاهد مقدار ما يتم إنفاقه على كل منها. من المهم وزن التكاليف والحصول على واحدة أكثر اقتصادية، لأن الأكثر اقتصادية في النهاية ستكون أقل تكلفة في الصيانة والتشغيل على المدى الطويل.
• متطلبات التثبيت: يجب أيضًا مراعاة متطلبات تركيب المضخة. مثل مضخات الحرارة الأخرى، يجب تثبيت مضخات الحرارة ذات المصدر الهوائي بواسطة متخصص. أيضًا، يجب استيفاء لوائح التخطيط والبناء قبل التثبيت.

أسئلة وأجوبة حول مضخة الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي

س1: ما هو إجراء الصيانة لمضخة الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي؟ هل يصعب صيانتها؟

ج1: تتطلب مضخات الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي صيانة أساسية لتعمل بكفاءة وفعالية. قد تشمل الصيانة تنظيف أو استبدال مرشحات الهواء، والتحقق من مستوى المبرد، وفحص المكونات الكهربائية، وتنظيف ملفات المكثف والتبخير. يجب على المالكين أيضًا إزالة أي حطام حول الوحدة. على الرغم من أن بعض مضخات الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي تأتي مع ميزات سهلة الاستخدام تبسط الصيانة، لا يزال معظم المستخدمين بحاجة إلى استئجار فني مؤهل للصيانة السنوية.

س2: كمية الكهرباء التي تستخدمها مضخة الحرارة المحمولة؟ هل تستهلك الكثير من الطاقة؟

ج2: تُقلل قابلية نقل مضخة الحرارة من الكفاءة، لكن التطورات التكنولوجية تُقلص الفجوة بين الوحدات المحمولة والثابتة. تتمتع مضخات الحرارة المحمولة بـ COP أقل قليلاً، لكن الفرق ليس كبيرًا. لذلك، يعتمد استهلاك الطاقة لمضخة الحرارة على حجمها وكفاءتها وطلب التسخين أو التبريد. مع استمرار الشركات المصنعة في تحسين تصميم وكفاءة مضخات الحرارة المحمولة، أصبحت أكثر كفاءة من حيث الطاقة. تميل الوحدات ذات الكفاءة الطاقة الأفضل إلى الحصول على استهلاك طاقة أقل ويفضلها المشترون.

س3: هل يمكن لمكيف الهواء المحمول بمضخة الحرارة أن يعمل كجهاز إزالة الرطوبة؟ هل يزيل الرطوبة من الهواء؟

ج3: تتمتع معظم مضخات الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي بوظيفة مزيل رطوبة مدمجة تقلل الرطوبة في الهواء. سيستخرج مكيف الهواء المحمول بمضخة الحرارة مع ميزة مزيل الرطوبة الرطوبة من الهواء أثناء تبريده. ومع ذلك، يعتمد مدى عمل مضخة الحرارة المحمولة كمزيل رطوبة على مستوى الرطوبة في الغرفة وسعة مضخة الحرارة.

س4: ما هي مدة خدمة مضخة الحرارة المحمولة؟ كم من الوقت تدوم؟

ج4: مع الصيانة المناسبة، يمكن لمعظم مضخات الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي أن تدوم بين 15 و 20 عامًا. ومع ذلك، تعتمد مدة الخدمة الفعلية على عوامل مختلفة، مثل تكرار الاستخدام وجودة التصنيع والصيانة.

س5: هل يمكن لمكيف الهواء المحمول بمضخة الحرارة أن يعمل بشكل مستمر، أم أنه يحتاج إلى إيقاف التشغيل بشكل دوري؟

ج5: تم تصميم العديد من مضخات الحرارة المحمولة ذات المصدر الهوائي للتشغيل المستمر. ومع ذلك، يجب على المستخدمين اتباع توصيات الشركة المصنعة وإرشاداتها لضمان عمل الوحدة بشكل صحيح وطول عمرها. أيضًا، يساعد تثبيت الوحدة على سطح مستوٍ والحفاظ على مدخل ومخرج الهواء نظيفين على تحسين الكفاءة والأداء.