التدفئة والتبريد السكني من الحرارة الأرضية بأستخدام المضخات الحرارية Residential Heating And Cooling With Geothermal Heat Pumps
تعبير الحرارة الأرضية يعني حرارة الأرض و الأستفادة من حرارة الأرض بأستخدام المضخات الحرارية مستغلين ثبات درجة حرارة الأرض أو درجات حرارة المياه الجوفية.
تستعمل المضخات الحرارية الطاقة الناتجة من حرارة الأرض الجوفية في تدفئة أو تبريد البيت أو المبنى, من خلال دورة أو حلقة مبرد Refrigerant Loop مع ضاغط تنتزع حرارة من جانب واحد (الأرض) وتضخها إلى حلقة التدفئة في البيت, ومن حيث المبدأ هي نفس العملية التي تحدث في الثلاجة, فالحرارة المنتزعة عن طريق الضاغط Compressor ودورة المبرد Refrigerant Loop داخل الثلاجة أو المجمدة و عكسها إلى البيت.
في الصيف، تعكس المضخة الحرارية دورتها للحرارة الأرضية ، ففي نظام التكييف تعكس حرارة البيت إلى الأرض أو المياه الجوفيّة,هذا مما يجعل إختيار المضخات الحرارية للحرارية الأرضية اللأختيار الجيد جدا للتدفئة وللتبريد السكني فهما لا يعتمدا على درجات حرارة الجو الخارجية.
هذه المضخات الحرارية ستسخن البيت بشكل كفوء في أيام الشتاء الباردة (درجة صفر المئوي مثلا) إلى درجة 40 درجة مئوية, و بالطبع يجب أن يكون البيت معزول بشكل جيد وحسن, فالمضخات الحرارية للحرارة الأرضية هي طريقة كفوءة جدا لتدفئة وتبريد البيت فهي تستعمل 25-50 % أقل طاقة من أنظمة التدفئة و التبريد التقليدية (المصدر – US DOE).
التطبيقات السكنية في إستخدام أنظمة الطاقة الناتجة من حرارة الأرض الجوفية تستعمل المضخات الحرارية ذات مبدأ ماء – ماء water-to-water أو ماء – هواء water-to-air في عملها.
المضخات الحرارية للحرارة الأرضية ماء – ماء Water-to-Water:
تستعمل عموما لتدفئة فقط, عوضا عن أستخدام الغاز أو زيت الغاز في أفران التسخين المستخدمة للتدفئة أو توفير الماء الساخن للحمامات والمطبخ, من المهم معرفة أن المضخات الحرارية تعمل بفاعلية أكثر عندما يكون إختلاف درجة الحرارة بين مصدر الحرارة ( جوف الأرض) و حرارة السطح (حرارة سطح الأرض أو المشعاعات Radiators) صغيرة, فدرجات الحرارة الأرضية تتراوح عادة ما بين 50 إلى 75 درجة فرهنهايت، وهذا يعتمد على المكان, مما يعني بأن المضخات الحرارية للحرارية الأرضية عموما ليست مناسبة لتطبيقات الماء الحار القياسية Standard Hot Water Baseboard Applications ، والتي هي مصممة لتدفئة بدرجات حرارة الماء بـ 180 درجة فرهنهايت, فدرجة حرارة سطح الأرض و مشعاعات الحرارة المنخفضة تحتاج إلى ماء بدرجة حرارة في مدى بين 95 إلى 140 درجة مئوية.
بعض النماذج الأحدث للمضخات الحرارية الآن هي مجهزة بـ De-super Heaters الذي يمكنه أن يحول الحرارة الفائضة من ضاغط المضخة الحرارية للحراري الأرضية إلى سخان الماء المنزلي, لذا فالمضخة الحرارية للحرارية الأرضية يمكنها أيضا وعمليا أن تسخن ماء بسرعة لحوض الحمام والدش والمغاسلة.
المضخات الحرارية للحرارة الأرضية ماء – هواء Water-to-Air:
هذه الأنواع من المضخات الحرارية ذات المصدر الأرضي تستعمل عموما متى نحتاج إلى التكييف, وهي تشتغل كالمضخات الحرارية للحرارة الأرضية ماء – ماء Water-to-Water وبنفس الطريقة.
من المهم جدا معرفة بإن الخطوة الأولى نحو عمل نظام للتدفئة و التبريد موثوق وكفوء بأستخدام المضخة الحرارية من الحرارة الأرضية يتطلب توفير بناية معزولة بشكل جيد ونوافذ موضوعة بشكل إستراتيجي وصحيح بالنسبة للشمس والأستفادة القصوى للمكسب الشمسي السلبي, وهذا يجب أن يفكر به منذ البداية وضمن الكلف الأولية لتصميم البيت أو البناء, كونه ينعكس بالتالي على حجم نطام التدفئة والتبريد وبأنه سيكون أصغر, وسيزيد من الراحة أيضا بشكل كبير في البيت.
alsheikhly muhannad
الرئيسية
البوابة
التسجيل
دخول
