هاتان تقنيتان للطاقة المتجددة تستخدمان حرارة الأرض لتدفئة وتبريد منازلنا. ورغم تشابههما في الظاهر، إلا أنهما تعملان بطريقة مختلفة وتختلفان اختلافًا كبيرًا. دعونا نتعرف على تفاصيل المضخات الحرارية مقابل المضخات الحرارية الأرضية ونقارن أيهما أفضل لنا.
المضخات الحرارية مقابل المضخات الحرارية الأرضية
مضخات حرارية تجمع الحرارة وتنقلها من الهواء. أما المضخة الحرارية، فهي ببساطة تنقل الحرارة من مصدر إلى آخر.
مضخات الطاقة الحرارية الأرضية تجمع المضخات الحرارية الأرضية الحرارة وتنقلها من الأرض. تُعرف المضخات الحرارية الأرضية أيضًا باسم مضخات الحرارة الأرضية (GHSPs)، وتستخدم درجة حرارة الأرض لتشغيلها.
تستخدم كلتا الماكينتين تقنيات موفرة للطاقة تعمل على نفس المبدأ الأساسي لنقل الحرارة عن طريق دورة التبريد.
| المعاملات | مضخات حرارية أرضية | مضخات الحرارة القياسية |
| متوسط تكلفة التثبيت | من 15,000$ الي 35,000$ | من 3,800$ الي 8,200$ |
| تكاليف اضافية | تكلفة مقدمة أعلى | ارتفاع تكاليف التشغيل |
| عمر | من 20 إلى 25 عامًا (داخليًا)، ومن 40 إلى 60 عامًا (حلقات أرضية) | 10 إلى 15 سنة |
| الكفاءة | كفاءة عالية حتى في أبرد ليالي الشتاء | أقل كفاءة بشكل عام |
كفاءة المضخة الحرارية الأرضية مقابل كفاءة المضخة الحرارية
مضخات الحرارة الهوائية (ASHPs) - عادةً ما تكون كفاءتها 200-400٪وهذا يعني أنها تنتج 2-4 كيلووات ساعة من الحرارة لكل كيلووات ساعة من الكهرباء لتشغيل المضخة.
مضخات الحرارة الجوفية - توفر 300٪ -600٪ كفاءة الطاقة و خفض استهلاك الطاقة بنحو 25% إلى 50%.
انظر أيضا: دليل التدفئة الشمسية تحت الأرضية: كل ما تحتاج إلى معرفته
العوامل المؤثرة على كفاءة المضخات الحرارية والجيوحرارية
يتم قياس كفاءة المضخة الحرارية من خلال ما يلي:
1. معامل الأداء (COP) يقيس هذا كمية الحرارة المُولَّدة لكل وحدة كهرباء. كلما زاد إنتاج الحرارة لكل وحدة، كان معامل الأداء والكفاءة أفضل. ويختلف باختلاف ظروف التشغيل، مثل درجات الحرارة (الداخلية والخارجية)، ونوع مضخة الحرارة، وحمل التدفئة.
2. عامل الأداء الموسمي (SPF) هو متوسط معامل الأداء المحسوب طوال موسم التدفئة. ويراعي عوامل مثل ظروف التشغيل المختلفة واستهلاك الطاقة للمكونات المساعدة مثل المراوح والمضخات.
تتمتع مضخات الحرارة الحرارية الأرضية بأعلى نطاقات COP وSPF، ولهذا السبب تعتبر الأكثر كفاءة لأغراض التدفئة والتبريد.
ملاحظات - يمكن أن تتغير قيم SPF وCOP أيضًا من مكان إلى آخر.
لقد قمنا بإنشاء جدول أدناه يلخص متوسط نطاق SPF وCOP لمضخات الحرارة الهوائية ومضخات الحرارة الحرارية الأرضية للتدفئة والتبريد.
| نوع مضخة الحرارة | متوسط عامل الأداء الموسمي (SPF) | متوسط معامل الأداء (COP) |
| مضخات الحرارة الهوائية | 2 إلى 2.5 | 2.5 إلى 2.8 |
| مضخات حرارية أرضية | 3.7 إلى 4 | 3 إلى 5 |
هل سمعت عن هذا؟ نظام الطاقة الشمسية الحرارية الهوائية لتدفئة المساحات من شركة Solar Brother?
تكلفة الطاقة الحرارية الأرضية مقابل تكلفة مضخة الحرارة
مضخات الحرارة الجوفية - تكلفتها حوالي $ 10,000 - $ 30,000
المضخات الحرارية التقليدية - تكلف هذه المضخات حوالي من 3,800$ الي 8,000$
تُعدّ مضخات الطاقة الحرارية الأرضية أغلى من مضخات الحرارة التقليدية. ومع ذلك، قد يختلف سعر الكهرباء وأنماط استهلاكها باختلاف الموقع والمناخ وتفضيلات المستخدم.
هناك عاملان رئيسيان يجب مراعاتهما عند تحديد تكلفة المضخة الحرارية.
- التكلفة الأولية - تغطي تكلفة شراء وتركيب النظام.
- النفقات الجارية - تغطي رسوم الصيانة ورسوم الكهرباء. قد تختلف بناءً على الكفاءة، وأنماط الاستخدام، وأسعار الكهرباء.
مضخات الحرارة الهوائية مقابل مضخات الحرارة الحرارية الأرضية
تُصنف المضخات الحرارية عمومًا إلى مضخات حرارية هوائية ومضخات حرارية أرضية. لنرَ ما الفرق بينهما.
| الميزات | مضخة حرارة مصدر الهواء | المضخة الحرارية الجوفية |
| الحوافز | نعم | نعم |
| عمر | 15-25 سنوات | 25-50 سنوات |
| الفضاء | مساحة أقل المطلوبة | مطلوب مساحة أكبر |
| تكلفة التثبيت | سهولة التركيب؛ تكلفتها تتراوح بين 3,500 إلى 20,000 دولار | تركيب أكثر تعقيدًا؛ يكلف ما بين 15,000 إلى 35,000 دولار أمريكي |
| هاملت | يختلف حسب درجة الحرارة والرطوبة الخارجية | متسقة وموثوقة |
| ضوضاء | معتدل | منخفض |
| الدورية | معتدل | منخفض |
| الأثر البيئي | منخفض | أقل |
مضخة الحرارة الأرضية مقابل مضخة الحرارة الحرارية الأرضية
تُعرف مضخات الحرارة الأرضية أيضًا باسم مضخات الحرارة المائية، إذ تستخدم الماء كمصدر للحرارة. وتستمد طاقتها من بحيرة أو نهر أو بئر.
| المعاملات | مضخة الحرارة الجوفية (GHP) | المضخة الحرارية الأرضية (GSHP) |
| التوفر الجغرافي | مثالية للمناطق ذات النشاط التكتوني الأكبر | مثالي عالميًا |
| البنية التحتية المطلوبة | مصانع كبيرة ومعدات ثقيلة | المنشآت ذات النطاق الأصغر |
| الاستخدامات | ليس مثاليًا للإعدادات الصغيرة | مثالية للاستخدام الفردي |
| التكلفة | حفر باهظ الثمن | بشكل عام أكثر سهولة في الوصول وأقل تكلفة |
مرجع متقاطع: مضخات الحرارة الهوائية مقابل مضخات الحرارة الأرضية
لذا، قمنا اليوم بمقارنة المضخات الحرارية مع المضخات الحرارية الأرضية من جوانب مختلفة لمساعدتك في اختيار الأنسب لمنزلك. مع أن ملاءمتها تختلف من منطقة لأخرى، يمكنك دائمًا استشارة خبير في منطقتك. إذا كنت تبحث عن المزيد من هذه المدونات المفيدة، تفضل بزيارة موقعنا الإلكتروني.
أوصى: الطاقة الشمسية مقابل الطاقة الحرارية الأرضية: أيهما الأنسب لك؟
