نظام التدفئة والتبريد الشمسي المصغر

أنواع أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة

أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة تستفيد من طاقة الشمس لتوفير حلول للتدفئة والتبريد للمساحات. يتكون نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر من مكونين رئيسيين: نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) ومضخات الحرارة المصغرة. يتضمن نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) ألواح الطاقة الشمسية التي تحول ضوء الشمس إلى كهرباء. في المقابل، فإن مضخات الحرارة المصغرة هي أجهزة فعالة للتدفئة والتبريد تتكون من ضاغط / مكثف خارجي ووحدة أو أكثر من وحدات معالجة الهواء الداخلية متصلة بخطوط تبريد.

اعتمادًا على عدد وحدات معالجة الهواء الداخلية في النظام، هناك العديد من أنواع أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة. تشمل هذه الأنواع ما يلي:

• نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر أحادي المنطقة:

  يتكون نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر أحادي المنطقة من مضخة حرارة خارجية واحدة يمكنها توفير التدفئة أو التبريد لمنطقة واحدة، تُعرف عمومًا باسم الغرفة. يتم ربط وحدة معالجة الهواء الداخلية المفردة بالمكثف الخارجي. إذا كانت الغرفة أبرد بكثير من باقي المنزل خلال فصل الشتاء أو أكثر سخونة خلال فصل الصيف، فإن نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر أحادي المنطقة مثالي. يمكن تركيب النظام في هذه الغرفة للحفاظ على درجات حرارة مريحة على مدار السنة. تتميز أنظمة التكييف والتبريد الشمسي المصغرة أحادية المنطقة بكفاءتها وسهولة تركيبها حيث تكون الأنظمة ذات القنوات غير عملية. بالإضافة إلى ذلك، فهي رائعة للتجديد أو البناء الجديد.

• نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر متعدد المناطق:

  يتكون نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر متعدد المناطق من وحدة خارجية واحدة متصلة بوحدات داخلية متعددة. يمكن التحكم في الوحدات في مناطق أو غرف مختلفة بشكل متزامن أو بشكل فردي. يعد نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر متعدد المناطق بديلاً رائعًا عن أنظمة القنوات المعقدة. في نفس الوقت، يوفر التدفئة والتبريد لعدة مساحات. يمكن تعديل سعة النظام بسهولة بناءً على متطلبات مختلفة. علاوة على ذلك، يمكن تحسين مستويات الراحة نظرًا لأن درجة حرارة كل منطقة يمكن التحكم فيها بشكل منفصل. يتم استخدام طاقة أقل لأن المناطق الضرورية فقط هي التي يتم تكييفها. يقوم نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر متعدد المناطق بتوزيع المبرد بكفاءة باستخدام وحدة خارجية واحدة ذات فروع متعددة، كل منها يحتوي على وحدة داخلية.

وظائف وميزات أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة

ميزات أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة

تختلف الميزات على نطاق واسع اعتمادًا على الشركة المصنعة والطراز. تشمل الميزات النموذجية ما يلي:

• محول الطاقة: هذه الميزة أساسية للحفاظ على حمولة نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) عند الحاجة إلى إمداد الشبكة، خاصةً أثناء حالات الطوارئ أو انقطاع التيار الكهربائي.
• اتصال Wi-Fi: تتميز الطرز الحديثة بهذه الميزة التي تسمح بمراقبة النظام من أي هاتف ذكي، مما يسهل التحكم في مكيف الهواء بنظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر ومعرفة إحصائيات استخدام الطاقة في مرحلة ما.
• وحدة داخلية: تختلف ميزة الوحدة الداخلية من طراز إلى آخر. يمكن أن تشمل العديد من وحدات معالجة الهواء، أو أجهزة التحكم في السقف، أو التركيب على الحائط المنخفض، أو التصميم النحيل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تحتوي على نظام فلترة، وتحكم عن بعد، ومروحة متغيرة السرعة مع إمكانيات متعددة المراحل، وجهاز تحكم بالحرارة قابل للبرمجة.
• وحدة خارجية: مثل الوحدة الداخلية، قد تتميز الوحدة الخارجية بالعديد من التكوينات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر، ضاغط متغير السرعة، وإمكانية متعددة المناطق، وغلاف مقاوم للعوامل الجوية، وصمام تمدد إلكتروني، ومدفأة قاعدة مدمجة.
• تصنيفات وطرق الكفاءة في استخدام الطاقة: تتميز أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة بتصنيفات كفاءة في استخدام الطاقة متغيرة اعتمادًا على الطراز. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميمها مع طرق توفير الطاقة مثل إزالة الرطوبة والنوم والوضع البيئي.
• ضوابط متقدمة: تشمل الضوابط المتقدمة التنشيط الصوتي، واتصال Wi-Fi، وجهاز التحكم بالحرارة القابل للبرمجة، والتكامل مع المنزل الذكي.
• تبريد وتدفئة المنطقة: تتمتع الأنظمة بإمكانيات تقسيم المناطق لتحسين الراحة والكفاءة.
• تكوين VTAC: يتوافق نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر مع تكوين مكيف الهواء الطرفي الرأسي (VTAC)، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات الفنادق وتجديد أنظمة التبريد الحالية.
• تشغيل هادئ: تعمل الأنظمة بهدوء، للحفاظ على مستوى منخفض للضوضاء داخل المبنى مع توفير تبريد وتدفئة فعالين.
• تصميم مدمج: يسمح تصميمه المدمج بتكوينات تركيب مرنة داخل مساحات الفنادق المحدودة.

وظائف أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة

• التدفئة والتبريد: هذه هي الوظيفة الرئيسية لأي نظام HVAC. يوفر النظام تدفئة فعالة ومتسقة وموثوقة خلال المواسم الباردة وتبريدًا فعالًا وموثوقًا به عندما ترتفع درجات الحرارة.
• إزالة الرطوبة: يساعد النظام على إزالة الرطوبة من الهواء أثناء الطقس الحار والرطب مع الحفاظ على مستويات الرطوبة المريحة خلال الطقس البارد.
• الترشيح: يحتوي نظام التكييف والتبريد المصغر على وظيفة ترشيح تساعد في إزالة الغبار والمواد المسببة للحساسية والشوائب من الهواء الداخلي. هذا يساعد في تحسين جودة الهواء الداخلي.
• التهوية: يوفر نظام التكييف والتبريد المصغر تهوية فعالة عن طريق استبدال الهواء الراكد بالهواء الخارجي النقي المرشح. يضمن ذلك الحفاظ على جودة الهواء الداخلي الجيدة.
• يعمل نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر باستخدام الطاقة الشمسية: نظرًا لأن الطاقة الشمسية مجانية، يتم تقليل تكلفة التدفئة أو تكلفة التبريد بشكل كبير. يقلل النظام من انبعاثات غازات الدفيئة ويحقق وفورات في فواتير الطاقة.

تطبيقات أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة

يحتوي نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر على مجموعة واسعة من التطبيقات. إنه مفيد في البيئات السكنية والزراعية والصناعية والتجارية. تشمل هذه التطبيقات ما يلي:

• الاستخدام في المناطق غير المتصلة بالشبكة: يعتبر نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر الذي يعمل بالطاقة الشمسية خيارًا جيدًا للتبريد للأشخاص الذين يعيشون في المناطق غير المتصلة بالشبكة. هذه هي المناطق التي لا يوجد بها كهرباء. يشتمل النظام على لوحة شمسية تولد الكهرباء لتشغيل الوحدات الداخلية والخارجية لنظام التكييف والتبريد المصغر. يتطلب تركيبه جهدًا أقل مقارنةً بربط نظام تكييف الهواء القياسي بالشبكة.
• تكملة أنظمة التبريد الحالية: يمكن للأشخاص استخدام نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر لتكملة نظام تكييف الهواء الحالي لديهم. إنه مثالي للاستخدام في المنازل التي تحتوي على نظام تكييف هواء مركزي موجود. يمكن لأصحاب المنازل تركيب نظام التكييف والتبريد المصغر في غرف معينة لتوفير تبريد إضافي في المناطق التي تتمتع بمزيد من الأنشطة. سيسمح لهم نظام التكييف والتبريد المصغر المستقل بدون قنوات بتبريد الغرف لتحقيق مزيد من الراحة. كما سيساهم في تقليل فواتير الطاقة لأنهم لن يكونوا بحاجة لتشغيل نظام تكييف الهواء المركزي طوال اليوم.
• التدفئة والتبريد في نفس الوقت: يمكن لنظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر الذي يستفيد من الطاقة الشمسية توفير التدفئة والتبريد في نفس الوقت في مناطق مختلفة من المنزل. هذا ممكن لأن النظام يحتوي على وحدتي معالجة هواء داخليتين. يتم تركيب كل وحدة معالجة هواء في منطقة منفصلة. يمكن لأصحاب المنازل استخدام وحدة واحدة لتدفئة غرفة خلال فصل الشتاء والوحدة الأخرى لتبريد غرفة خلال فصل الصيف. يتم توصيل الوحدتين بوحدة الضاغط الخارجية نفسها.
• الاستخدام في المواقع النائية: يعتبر نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر مع لوحة شمسية خيارًا جيدًا لتوفير ظروف داخلية مناسبة في المواقع النائية. يمكن للشركات استخدام النظام للحفاظ على ظروف عمل مريحة في المكاتب النائية والمنشآت في المواقع النائية مثل المناجم ومنصات النفط ومناطق البناء، إلخ.
• حل التبريد لإضافة الغرف أو تحويلها: يعتبر نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر خيارًا رائعًا لتكييف الهواء لتحويل المساحات مثل المرآب إلى مناطق معيشة. إنه مفيد أيضًا لإضافات المنازل التي تفتقر إلى القنوات لنظام تكييف الهواء المركزي. يسهل تركيب نظام التكييف والتبريد المصغر بدون قنوات وسوف يوفر ما يكفي من التبريد والتدفئة للحفاظ على راحة الغرفة المحولة أو الإضافة الجديدة على مدار السنة.

كيفية اختيار نظام التكييف والتبريد الشمسي المصغر

هناك العديد من الخيارات لأنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة. الأكثر شيوعًا هو الهواء إلى الهواء، والذي يستخدم الهواء الخارجي كمصدر للحرارة في فصل الشتاء، حيث تقوم الألواح الشمسية بتبريد الهواء في فصل الصيف. تتميز أنظمة التكييف والتبريد المصغرة هذه بكفاءة استخدام الطاقة للمناخات المعتدلة.

تأتي في الأنواع الفرعية التالية:

• الهواء إلى الهواء: يستخرج الحرارة من الهواء الخارجي باستخدام المبخر وينقلها إلى الداخل باستخدام المكثف. في فصل الصيف، يزيل الرطوبة ويُبرد الهواء، وفي فصل الشتاء، يُسخن الهواء.
• الأرض إلى الهواء: يستخدم مصدر الحرارة الأرضي الشمسي لوحة تدفئة هواء شمسية لتسخين الهواء مسبقًا. كما تنقل سلسلة من الأنابيب تحت الأرض الحرارة إلى المبنى عن طريق تمرير الهواء عبر الأرض المُسخنة، مما يخزن الطاقة الشمسية ويُوفر عزلًا طبيعيًا.
• الهواء إلى الأرض: إنه نظام معزز بالطاقة الشمسية ويستخدم الطاقة الإشعاعية من مجمع شمسي لتسخين الهواء الخارجي، والذي يتم توجيهه بعد ذلك إلى دفيئة أو مساحة داخلية. كما تقوم مروحة متصلة بإعادة تدوير الهواء للحفاظ على درجات حرارة متساوية.
• أنظمة هجين: يتكون من نظام هواء إلى هواء أو هواء إلى أرض يعمل معًا. خلال الأيام المشمسة، يتم استخدام نظام الهواء إلى الأرض بشكل أساسي، وفي الليل، يستخدم حرارة الأرض المخزنة.

خيار مستدام آخر هو نظام التكييف والتبريد المصغر الكهربائي الذي يعمل بالطاقة الشمسية من الألواح الشمسية. تعمل هذه الأنظمة أيضًا مثل الأنواع المذكورة أعلاه، ولكنها تستخدم المبردات لنقل الحرارة وتبريد الهواء. تعملها العديد من الألواح الشمسية.

بالنسبة للمناخات الباردة، اختر طرازًا يمكنه التدفئة إلى درجة حرارة محددة أو اختر مضخة حرارة متكاملة تستخدم المبرد الزائد لإزالة الجليد من الوحدة الخارجية.

يعتمد حجم مجموعة الطاقة الشمسية، وسعة نظام التكييف والتبريد المصغر، وعدد الوحدات الداخلية على تصميم وكفاءة المنزل أو المبنى، والأجهزة، واتجاه النوافذ والأبواب. قد يكون الطراز ذو التصنيف الأعلى أكثر كفاءة في استخدام الطاقة، لكن تكلفته أعلى مقدمًا. تعتبر أنظمة التكييف والتبريد المصغرة التي تتطلب مبردًا أقل تشغيلًا أكثر ملاءمة للبيئة ومناسبة أكثر لبدائل المبردات، مثل بروبان R-290.

يجب أن تكون أنظمة التكييف والتبريد المصغرة سهلة التركيب والاستخدام. اختر الشركات المصنعة التي توفر تعليمات واضحة ودعمًا جيدًا للعملاء. ابحث عن الضمانات التي تغطي الضاغط، والوحدات الخارجية / الداخلية، بالإضافة إلى تكاليف قطع الغيار والعمالة.

الأسئلة والأجوبة

س1: هل أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة قادرة على ذلك؟

ج1: نعم، يمكنها ذلك لأنها يمكن أن تعمل مباشرة بالطاقة الشمسية.

س2: ما هي فوائد أنظمة التكييف والتبريد المصغرة التي تعمل بالطاقة الشمسية؟

ج2: هي صديقة للبيئة، وتقلل من البصمة الكربونية، وتوفر وفورات كبيرة في الطاقة.

س3: هل يمكن استبدال أنظمة التكييف والتبريد الحالية بأنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة؟

ج3: نعم، يمكن استبدالها، ولكن يجب على متخصص فحص المنزل لتحديد التوافق.

س4: هل أنظمة التكييف والتبريد الشمسية المصغرة بأسعار معقولة؟

ج4: تكلفتهم الأولية عالية، لكنها ستوفر المال للمستخدم على المدى الطويل بسبب كفاءة استخدام الطاقة لديها.