المضخات الحرارية أحادية الكتلة: كل ما تحتاج إلى معرفته

ما هي المضخة الحرارية أحادية الكتلة؟

تعريف بسيط لأصحاب المنازل

A مضخة حرارية أحادية الكتلة يشبه الصندوق السحري الذي يستقر خارج منزلك ويخلق الدفء من الهواء. علاوة على ذلك، يُطلق عليه اسم "أحادي الكتلة" لأن كل شيء يحدث في وحدة واحدة. وعلى عكس الأنظمة الأخرى، لا تحتاج إلى أي معدات داخل منزلك. بالإضافة إلى ذلك، تتصل هذه الوحدة الخارجية بنظام التدفئة في منزلك باستخدام أنابيب مياه بسيطة.

كيف تختلف عن الأنظمة التقليدية

تحرق أنظمة التدفئة التقليدية الغاز أو الزيت لتوليد الحرارة. ومع ذلك, مضخات حرارية أحادية الكتلة تعمل بشكل مختلف عن طريق استخلاص الحرارة من الهواء الخارجي. حتى عندما يكون الجو بارداً جداً، لا تزال هناك طاقة حرارية في الهواء. علاوة على ذلك، تلتقط المضخة هذه الطاقة وتجعلها أكثر سخونة لتدفئة منزلك.

"تمثل المضخات الحرارية أحادية الكتلة مستقبل التدفئة المنزلية. إنها فعّالة بشكل لا يصدق ومثالية لأصحاب المنازل الذين يرغبون في توفير المساحة مع تقليل انبعاثات الكربون." - د. سارة ميتشل، جمعية المضخات الحرارية في المملكة المتحدة

المكونات الرئيسية والتصميم

إن مضخة حرارية أحادية الكتلة يحتوي على عدة أجزاء مهمة كلها في وحدة واحدة. أولاً، هناك مروحة تسحب الهواء الخارجي. ثم، هناك ضاغط يضغط الحرارة لجعلها أكثر سخونة. وأخيراً، يوجد مبادل حراري ينقل هذه الحرارة إلى الماء. وبالتالي، يتدفق هذا الماء الساخن عبر الأنابيب لتدفئة المشعاعات وتوفير الماء الساخن للاستحمام.

ما هي تكلفة المضخة الحرارية أحادية الكتلة؟

تكاليف التركيب الأولية

تثبيت مضخة حرارية أحادية الكتلة يتكلف عادةً ما بين 8,000 جنيه إسترليني و15,000 جنيه إسترليني في المملكة المتحدة. ومع ذلك، فإن معظم أصحاب المنازل يدفعون حوالي 11,500 جنيه إسترليني لوحدة قياسية بقدرة 8-13 كيلوواط مناسبة لمنزل مكون من 3-4 غرف نوم. علاوةً على ذلك، يعتمد السعر النهائي على حجم منزلك وموقعه ونظام التدفئة الحالي. وبالإضافة إلى ذلك، قد تحتاج بعض المنازل إلى أعمال إضافية مثل المشعاعات الجديدة أو التحديثات الكهربائية.

المنح والدعم الحكومي

لحسن الحظ، تقدم حكومة المملكة المتحدة دعماً سخياً لـ مضخة حرارية أحادية الكتلة التركيبات. يوفر برنامج ترقية الغلاية منحاً تصل إلى 7,500 جنيه إسترليني، مما يقلل بشكل كبير من التكاليف الأولية. وعلاوة على ذلك، يمكن أن تخفض هذه المنحة التكلفة الإجمالية إلى ما بين 500 و7,500 جنيه إسترليني فقط. بالإضافة إلى ذلك، تقدم بعض المجالس المحلية حوافز إضافية، لذا يجدر بك التحقق مما هو متاح في منطقتك.

الوفورات طويلة الأجل والعائد على الاستثمار

على الرغم من التكلفة الأولية الأعلى, مضخات حرارية أحادية الكتلة يمكن أن توفر لك المال كل عام. يوفر معظم أصحاب المنازل مبلغاً يتراوح بين 500 و700 جنيه إسترليني سنوياً من فواتير التدفئة مقارنةً بغلايات الغاز. لذلك، على مدى 10 سنوات، يمكنك توفير ما بين 5000 إلى 7000 جنيه إسترليني. علاوة على ذلك، مع استمرار ارتفاع أسعار الغاز، من المرجح أن تزداد هذه الوفورات. وبالتالي، يسترد معظم أصحاب المنازل استثماراتهم في غضون 8-12 سنة.

"لقد حققنا وفورات ملحوظة في التكاليف من خلال تركيب نظام أحادي الكتلة. فقد انخفضت فواتير التدفئة لدينا بمقدار 601 تيرابايت و3 تيرابايت في السنة الأولى، ويدفع النظام ثمنه من خلال توفير الطاقة." - جيمس طومسون، استشاري الطاقة المتجددة

المضخات الحرارية أحادية الكتلة مقابل المضخات الحرارية المنفصلة: أيهما يجب أن تختار؟

مقارنة متطلبات المساحة

الفرق الأكبر بين أحادية الكتلة والأنظمة المنقسمة هي استخدام المساحة. لا تحتاج المضخات الحرارية الأحادية الكتلة إلى مساحة داخلية لأن كل شيء موجود في الخارج. ومع ذلك، تتطلب الأنظمة المنفصلة وحدة داخلية تشغل مساحة في منزلك. ولذلك، إذا كانت لديك مساحة داخلية محدودة، فمن الواضح أن النظام الأحادي الكتلة هو الخيار الأفضل. بالإضافة إلى ذلك، تُعد الأنظمة أحادية الكتلة مثالية للمنازل الصغيرة أو الشقق أو العقارات التي تكون فيها كل قدم مربع مهمة.

اختلافات التركيب والصيانة

تثبيت مضخة حرارية أحادية الكتلة أبسط بكثير من الأنظمة المنقسمة. نظرًا لأن كل شيء في وحدة واحدة، يحتاج عمال التركيب فقط إلى توصيل أنابيب المياه بنظام التدفئة الموجود لديك. علاوة على ذلك، فإن هذه البساطة تعني تركيباً أسرع وتكاليف عمالة أقل. بالإضافة إلى ذلك، فإن الصيانة أسهل لأن جميع المكونات موجودة في مكان واحد يمكن الوصول إليه خارج منزلك.

متى تختار كل نوع من الأنواع

اختر مضخة حرارية أحادية الكتلة إذا كان لديك منزل أصغر حجماً (أقل من 200 متر مربع)، أو لديك مساحة داخلية محدودة، أو تريد أبسط عملية تركيب. علاوة على ذلك، فهي مثالية لتعديل المنازل القديمة حيث يصعب إضافة معدات داخلية. ومع ذلك، اختر النظام المنفصل إذا كان لديك عقار كبير، أو إذا كنت تريد أقصى قدر من الكفاءة، أو إذا كان الضجيج مصدر قلق كبير. بالإضافة إلى ذلك، توفر الأنظمة المنفصلة مرونة أكبر للتوسعات أو التعديلات المستقبلية.

ما الذي تبحث عنه عند الشراء

عند اختيار مضخة حرارية أحادية الكتلة، تحقق أولاً من شهادة MCS لضمان الجودة. بالإضافة إلى ذلك، ضع في اعتبارك تصنيف SCOP - فالأرقام الأعلى تعني كفاءة أفضل. علاوة على ذلك، ابحث عن إمكانية التشغيل في درجات الحرارة المنخفضة إذا كنت تعيش في منطقة باردة. وأخيراً، ضع في اعتبارك الميزات الذكية ومدة الضمان وتوفر دعم فني التركيب المحلي.

هل المضخات الحرارية أحادية الكتلة جيدة للطقس البارد؟

قدرات الأداء في درجة الحرارة

يشعر الكثير من الناس بالقلق من أن مضخات حرارية أحادية الكتلة لن تعمل عندما يكون الجو بارداً جداً في الخارج. ومع ذلك، فإن الوحدات الحديثة قوية بشكل مدهش ويمكنها التعامل مع درجات الحرارة المتجمدة. على سبيل المثال، يعمل جهاز LG Therma V R290 من إل جي بشكل مثالي حتى عندما تكون درجة الحرارة -28 درجة مئوية في الخارج. علاوة على ذلك، فإن معظم الأجهزة عالية الجودة مضخات حرارية أحادية الكتلة استمر في تدفئة منزلك بكفاءة حتى -20 درجة مئوية أو أقل.

تقنية حقن البخار المحسّن

يكمن سر أداء السيارة في الطقس البارد في شيء يسمى تقنية حقن البخار المحسّن (EVI). يساعد هذا النظام الذكي مضخة حرارية أحادية الكتلة الحفاظ على ضغط المبرد المناسب حتى في ظروف التجمد. بالإضافة إلى ذلك، تضمن تقنية EVI ألا تفقد المضخة كفاءتها عند انخفاض درجات الحرارة. وبالتالي، ستحصل على تدفئة ثابتة طوال فصل الشتاء، على عكس طرازات المضخات الحرارية القديمة.

أمثلة على المناخ البارد في العالم الحقيقي

في اسكتلندا، قامت عائلة في اسكتلندا بتركيب جهاز سامسونج مضخة حرارية أحادية الكتلة ووجدت أنها تعمل بشكل مثالي خلال فصل الشتاء القاسي مع درجات حرارة تصل إلى -15 درجة مئوية تحت الصفر. وبالمثل، عادةً ما تستخدم المنازل النرويجية أنظمة أحادية الكتلة في ظروف أكثر برودة. وعلاوةً على ذلك، غالباً ما تتفوق هذه الأنظمة على طرق التدفئة التقليدية من حيث الكفاءة والموثوقية خلال فترات البرد.

"كنت متشككاً بشأن المضخات الحرارية في الطقس البارد، ولكن نظامنا أحادي الكتلة قام بتدفئة منزلنا بشكل جميل خلال الوحش القادم من الشرق. لم يفوت أي شيء، حتى عند درجة حرارة -12 درجة مئوية." - إيما ريتشاردسون، مالكة منزل من يوركشاير

نصائح للتشغيل الأمثل في الطقس البارد

للتأكد من أن مضخة حرارية أحادية الكتلة تعمل بشكل جيد في الطقس البارد، حافظ على الوحدة الخارجية خالية من الثلج والجليد. بالإضافة إلى ذلك، لا تخفض منظم الحرارة بشكل كبير خلال فترات البرد، فالمضخات الحرارية تعمل بشكل أفضل مع درجات حرارة ثابتة. علاوة على ذلك، احرص على أن يكون منزلك معزولاً بشكل جيد لتقليل حمل التدفئة أثناء الطقس القاسي.

دليل التثبيت: ما يمكن توقعه

تقييم ما قبل التثبيت

قبل تثبيت مضخة حرارية أحادية الكتلةسيقوم مهندس معتمد بزيارة منزلك لإجراء تقييم مفصل. سيقومون بفحص مساحتك الخارجية وقياس المسافات من الحدود وتقييم اعتبارات الضوضاء. وعلاوة على ذلك، سيقومون بتقييم نظام التدفئة الحالي وإمدادات الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك، سيقومون بحساب فقدان الحرارة في منزلك لتحديد الحجم المناسب لوحدة التدفئة للحصول على الأداء الأمثل.

عملية التثبيت خطوة بخطوة

إن تركيب مضخة حرارية أحادية الكتلة يستغرق عادةً من يوم إلى يومين ويتبع عملية مباشرة. أولاً، يقوم فنيو التركيب بإعداد الموقع الخارجي باستخدام وسادة خرسانية أو أقواس التركيب. ثم يقومون بوضع الوحدة وتوصيلها بمصدر الكهرباء في منزلك. بعد ذلك، يمدون أنابيب مياه معزولة من الوحدة الخارجية إلى نظام التدفئة وأسطوانة الماء الساخن.

متطلبات المساحة والموقع

أنت مضخة حرارية أحادية الكتلة يحتاج إلى مساحة خارجية كافية للتشغيل السليم. وعلى وجه التحديد، يجب أن تكون على بعد متر واحد على الأقل من حدود الملكية وأن يكون لها تدفق هواء جيد حول جميع الجوانب. علاوة على ذلك، ضع في اعتبارك الآثار المترتبة على الضوضاء بالنسبة للجيران - تجنب وضعها بالقرب من نوافذ غرف النوم. بالإضافة إلى ذلك، تأكد من سهولة الوصول إليها من أجل الصيانة المستقبلية مع حماية الوحدة من التعرض للطقس القاسي.

ماذا يحدث بعد التثبيت

بمجرد أن مضخة حرارية أحادية الكتلة يتم تركيبه، سيقوم المهندس بتشغيل النظام عن طريق اختبار جميع المكونات والإعدادات. كما سيقدم لك تدريباً شاملاً على كيفية تشغيل نظام التدفئة الجديد. علاوةً على ذلك، سيقومون بشرح عناصر التحكم ومتطلبات الصيانة وما يمكن توقعه خلال الأسابيع القليلة الأولى من التشغيل. وأخيراً، ستحصل على جميع وثائق الضمان وتفاصيل الاتصال في حالات الطوارئ.

الصيانة والعمر الافتراضي

مهام الصيانة الأساسية

الحفاظ على مضخة حرارية أحادية الكتلة بسيطة بشكل مدهش وتساعد على ضمان استمرارها لمدة 15-20 سنة. الأهم من ذلك، قم بتنظيف أو استبدال مرشحات الهواء كل 3-6 أشهر للحفاظ على الكفاءة. بالإضافة إلى ذلك، حافظ على الوحدة الخارجية نظيفة من الأوراق والحطام والثلج. علاوةً على ذلك، تحقق من عدم وجود ما يعوق تدفق الهواء حول الوحدة، لأن ذلك يمكن أن يقلل من الأداء بشكل كبير.

الصيانة المهنية السنوية

قم بالترتيب كل عام مع فني مؤهل لصيانة مضخة حرارية أحادية الكتلة تماماً. خلال هذه الخدمة، سيقومون بفحص مستويات سائل التبريد، وفحص التوصيلات الكهربائية، واختبار جميع أنظمة السلامة. علاوة على ذلك، سيقومون بتنظيف المكونات الداخلية والتحقق من كفاءة النظام. بالإضافة إلى ذلك، تساعد الصيانة السنوية على تحديد المشاكل المحتملة قبل أن تصبح إصلاحات باهظة الثمن.

المشاكل الشائعة والحلول

المشكلة الأكثر شيوعًا مع مضخات حرارية أحادية الكتلة هو انخفاض ناتج التسخين، وعادةً ما يحدث ذلك بسبب اتساخ المرشحات أو انسداد تدفق الهواء. لذلك، فإن التنظيف المنتظم يمنع معظم المشاكل. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تشير الضوضاء غير المعتادة إلى وجود مكونات مفكوكة تحتاج إلى إحكام ربطها. علاوةً على ذلك، إذا كان النظام يتكرر تشغيله وإيقاف تشغيله بشكل متكرر، فقد يكون النظام كبير الحجم بالنسبة لمنزلك أو قد يكون لديه مشاكل في منظم الحرارة.

العمر المتوقع والاستبدال

جهاز يتم صيانته بشكل جيد مضخة حرارية أحادية الكتلة تدوم عادةً من 15 إلى 20 عامًا، على غرار غلاية الغاز. ومع ذلك، مع الصيانة الممتازة، تعمل بعض الوحدات بكفاءة لأكثر من 25 عاماً. علاوةً على ذلك، فإن الموقع الخارجي يعني أن المكونات تواجه التعرض للعوامل الجوية، ولكن الوحدات الحديثة مصممة لتحمل الظروف القاسية. بالإضافة إلى ذلك، تعني التحسينات التكنولوجية أن الموديلات الأحدث توفر كفاءة أفضل عندما يحين وقت الاستبدال.

"الصيانة المناسبة أمر بالغ الأهمية لطول عمر المضخة الحرارية. نحن نرى أن الوحدات تدوم لأكثر من 20 عاماً عندما يتبع أصحاب المنازل إجراءات صيانة بسيطة ويرتبون صيانة سنوية احترافية." - ديفيد تشين، مهندس صيانة المضخات الحرارية

الفوائد والوفورات البيئية

الحد من البصمة الكربونية

تثبيت مضخة حرارية أحادية الكتلة يمكن أن تقلل من انبعاثات الكربون في منزلك بنسبة تصل إلى 501 تيرابايت 3 تيرابايت مقارنةً بغلايات الغاز. يحدث هذا لأن المضخات الحرارية تستخدم الكهرباء بدلاً من حرق الوقود الأحفوري مباشرةً. علاوةً على ذلك، مع ازدياد الطاقة المتجددة في المملكة المتحدة مع زيادة الطاقة المتجددة في شبكة الكهرباء في المملكة المتحدة، تصبح مضختك الحرارية صديقة للبيئة أكثر. بالإضافة إلى ذلك، عندما يتم تشغيلها بواسطة الألواح الشمسية، تصبح التدفئة الخاصة بك محايدة الكربون تقريباً.

مزايا كفاءة الطاقة

أكبر فائدة بيئية لـ مضخات حرارية أحادية الكتلة تأتي من كفاءتها المذهلة. ففي حين أن غلايات الغاز تهدر الطاقة من خلال غازات المداخن وفقدان الحرارة، فإن المضخات الحرارية تنقل الحرارة الموجودة بدلاً من توليدها. ولذلك، فهي توفر طاقة حرارية أكثر من 3-5 مرات من الطاقة الكهربائية التي تستهلكها. وعلاوة على ذلك، فإن هذه الكفاءة تعني تقليل الطلب الكلي على الطاقة وتقليل الضغط على توليد الطاقة.

المبردات المستدامة

عصري مضخات حرارية أحادية الكتلة استخدام المبردات الصديقة للبيئة مثل R290 (البروبان) ذات القدرة المنخفضة للغاية على إحداث الاحترار العالمي (GWP). على سبيل المثال، تبلغ قدرة الاحترار العالمي لـ R290 3 فقط، مقارنةً بمبرد R410A الأقدم الذي تبلغ قدرته على الاحترار العالمي 2,088. علاوةً على ذلك، لا تضر هذه المبردات الطبيعية بطبقة الأوزون ولها تأثير ضئيل على البيئة إذا تم إطلاقها. بالإضافة إلى ذلك، فإنها غالباً ما توفر كفاءة أفضل من البدائل الاصطناعية.

أمثلة على التوفير الحقيقي للأسر المعيشية

تقوم عائلة بريطانية نموذجية باستبدال غلاية الغاز الخاصة بها بـ مضخة حرارية أحادية الكتلة يوفر ما بين 500 و700 جنيه إسترليني سنوياً من فواتير الطاقة. على سبيل المثال، خفضت عائلة جونسون في مانشستر تكاليف التدفئة من 1200 جنيه إسترليني إلى 600 جنيه إسترليني سنوياً بعد التركيب. وعلاوة على ذلك، ومع ارتفاع أسعار الغاز، تستمر هذه الوفورات في التزايد. بالإضافة إلى ذلك، غالباً ما تحقق المنازل ذات العزل الجيد وفورات أكبر، تتجاوز أحياناً 1,000 جنيه إسترليني سنوياً.

الخاتمة

اتخاذ القرار المناسب لمنزلك

مضخات حرارية أحادية الكتلة تمثل استثمارًا ممتازًا لمعظم مالكي المنازل في المملكة المتحدة الذين يتطلعون إلى تقليل تكاليف الطاقة والأثر البيئي. ومع تكاليف تركيب تتراوح بين 8,000 جنيه إسترليني و15,000 جنيه إسترليني، ومنح حكومية تصل إلى 7,500 جنيه إسترليني، وتوفير سنوي يتراوح بين 500 و700 جنيه إسترليني، فإنها توفر مزايا مالية مقنعة. وعلاوة على ذلك، فإن تصميمها الموفر للمساحة، وقدرتها على توفير المساحة، وقدرتها على تحمل الطقس البارد حتى -28 درجة مئوية، وعمرها الافتراضي الذي يتراوح بين 15 و20 عاماً يجعلها حلاً عملياً طويل الأجل.

سواءً اخترت طراز LG Therma V R290 المتميز من LG، أو طراز Samsung الذكي، أو خيار Navien الصديق للميزانية، ستستمتع بالتدفئة والمياه الساخنة الموثوقة مع المساهمة في مستقبل أكثر اخضراراً. بالإضافة إلى ذلك، مع توفر متطلبات الصيانة البسيطة والدعم الاحترافي, مضخات حرارية أحادية الكتلة توفر راحة البال إلى جانب المزايا البيئية.

"إن مستقبل التدفئة المنزلية هنا، والمضخات الحرارية أحادية الكتلة تقود الطريق. قم بالتبديل اليوم وانضم إلى الآلاف من مالكي المنازل الراضين الذين يستمتعون بالفعل بفواتير أقل وتدفئة أنظف." - راشيل جرين، مستشارة الطاقة المتجددة