مضخة الحرارة من مصدر الهواء (ASHP) هي نظام تسخين وتبريد عالي الكفاءة. ومع ذلك، لضمان الراحة الداخلية المتسقة،غالباً ما تكون مجهزة بحرارة احتياطية كهربائية، والتي يشار إليها أيضًا باسم "الحرارة المساعدة" أو "حرارة الطوارئ"."إن ضرورة هذا التسخين الاحتياطي تنبع من اعتبارات تتعلق بالديناميكا الحرارية وميكانيكا التشغيل والاقتصاد.
1انخفاض قدرة التدفئة في الطقس البارد (نقطة التوازن)
تعمل مضخات الحرارة عن طريق استخراج الحرارة من الهواء الخارجي ونقلها إلى الداخل. مع انخفاض درجة الحرارة في الخارج، يصبح من الصعب على النظام استخراج الحرارة،مما يسبب انخفاض قدرة مضخة الحرارة على التدفئةفي الوقت نفسه، لأن الحرارة تضيع من المنزل إلى البيئة الخارجية الباردة، زيادة الطلب على التدفئة للمبنى.تُعرف درجة الحرارة التي تتطابق فيها قدرة مضخة الحرارة على تسخين المنزل تمامًا بـ "نقطة التوازن"عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية تحت هذه النقطة،مضخة الحرارةلم تعد قادرة على تلبية الطلب على التدفئة بمفردها؛ في هذه المرحلة، هناك حاجة إلى حرارة احتياطية كهربائية للحفاظ على درجة حرارة الغرفة.
2دورة إزالة الثلج
في الظروف الباردة والرطبة، الرطوبة من الهواء يمكن أن تكثف وتتراكم على الملفات الخارجية لضخة الحرارة، وتشكيل طبقة من الصقيع الذي يضعف قدرتها على التدفئة.النظام يعكس تشغيله مؤقتا (التبديل إلى وضع التبريد) لإذابة الجليدأثناء دورة ذوبان الجليد هذه، يتم تشغيل نظام التدفئة الكهربائي الاحتياطي تلقائيًا لمنع الهواء البارد من النفخ إلى المنزل من خلال فتحات التهوية.
3حجم النظام والاعتبارات الاقتصادية
عند تحديد حجم نظام التكييف والتهوية، يجب أن نأخذ في الاعتبار كل من التبريد الصيفي وتسخين الشتاء.قدرة المعدات المطلوبة للتبريد في الذروة الصيفية أقل من تلك المطلوبة للتدفئة في الذروة الشتويةلتجنب زيادة حجم مضخة الحرارة، والتي قد تؤدي إلى ضعف إزالة الرطوبة في الصيف، وارتفاع تكاليف المعدات المسبقة،وتكرار الدورات (بدء وإيقاف الوحدة) عادة ما يقوم المثبتون بتحديد حجم النظام ليتوافق بشكل أفضل مع حمولة التبريد أو متوسط حمولة التدفئةخلال أبرد أيام أو أسابيع الشتاء، يستخدم النظام التدفئة الإضافية الكهربائية لسد أي نقص في التدفئة بفعالية من حيث التكلفة.
4الإفراج الطارئ
التدفئة المساعدة بمثابة ضمان أساسي للسلامة. In the event that the heat pump’s primary compressor fails—or if the system encounters extreme cold that exceeds its design limits—the electric auxiliary heating system ensures that household pipes do not freeze and burst، مع الحفاظ على سلامة سكان المنزل.
المقايضات في الكفاءة
من المهم أن نلاحظ أن التدفئة المساعدة بالمقاومة الكهربائية أقل كفاءة بكثير من مضخة الحرارة نفسها.مضخات الحرارة من مصدر الهواءيمكن أن تحافظ على معامل الأداء (COP) 1.75 أو أعلى حتى في الطقس البارد، تسخين المقاومة الكهربائية لديه COP من 1 فقط.مما يعني أنها تنتج بالضبط وحدة واحدة من الحرارة لكل وحدة من الكهرباء المستهلكةلأن التدفئة المساعدة أكثر تكلفة في التشغيل، تم تصميم الحرارة الحديثة لتشغيلها فقط عندما تكون ضرورية للغاية،مثل عندما تكون هناك حاجة إلى زيادة سريعة في درجة حرارة الغرفة أو خلال فترات البرد الشديد.
التقدم التكنولوجي
مع استمرار تطور التكنولوجيا، ظهر جيل جديد من مضخات الحرارة من مصدر الهواء "المناخ البارد"قادرة على الحفاظ على قدرة التسخين الاسمية عند درجات حرارة أقل بكثير إلى -13 درجة فهرنهايت (-25 درجة مئوية)على الرغم من أن هذه النماذج المتقدمة تقلل من تواتر الحاجة إلى التدفئة الإضافية ، إلا أن التدفئة الإضافية الكهربائية لا تزال ميزة قياسية وعملية في معظم المنشآت ،ضمان التدفئة والراحة الموثوق بها طوال العام.
مضخة الحرارة من مصدر الهواء (ASHP) هي نظام تسخين وتبريد عالي الكفاءة. ومع ذلك، لضمان الراحة الداخلية المتسقة،غالباً ما تكون مجهزة بحرارة احتياطية كهربائية، والتي يشار إليها أيضًا باسم "الحرارة المساعدة" أو "حرارة الطوارئ"."إن ضرورة هذا التسخين الاحتياطي تنبع من اعتبارات تتعلق بالديناميكا الحرارية وميكانيكا التشغيل والاقتصاد.
1انخفاض قدرة التدفئة في الطقس البارد (نقطة التوازن)
تعمل مضخات الحرارة عن طريق استخراج الحرارة من الهواء الخارجي ونقلها إلى الداخل. مع انخفاض درجة الحرارة في الخارج، يصبح من الصعب على النظام استخراج الحرارة،مما يسبب انخفاض قدرة مضخة الحرارة على التدفئةفي الوقت نفسه، لأن الحرارة تضيع من المنزل إلى البيئة الخارجية الباردة، زيادة الطلب على التدفئة للمبنى.تُعرف درجة الحرارة التي تتطابق فيها قدرة مضخة الحرارة على تسخين المنزل تمامًا بـ "نقطة التوازن"عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية تحت هذه النقطة،مضخة الحرارةلم تعد قادرة على تلبية الطلب على التدفئة بمفردها؛ في هذه المرحلة، هناك حاجة إلى حرارة احتياطية كهربائية للحفاظ على درجة حرارة الغرفة.
2دورة إزالة الثلج
في الظروف الباردة والرطبة، الرطوبة من الهواء يمكن أن تكثف وتتراكم على الملفات الخارجية لضخة الحرارة، وتشكيل طبقة من الصقيع الذي يضعف قدرتها على التدفئة.النظام يعكس تشغيله مؤقتا (التبديل إلى وضع التبريد) لإذابة الجليدأثناء دورة ذوبان الجليد هذه، يتم تشغيل نظام التدفئة الكهربائي الاحتياطي تلقائيًا لمنع الهواء البارد من النفخ إلى المنزل من خلال فتحات التهوية.
3حجم النظام والاعتبارات الاقتصادية
عند تحديد حجم نظام التكييف والتهوية، يجب أن نأخذ في الاعتبار كل من التبريد الصيفي وتسخين الشتاء.قدرة المعدات المطلوبة للتبريد في الذروة الصيفية أقل من تلك المطلوبة للتدفئة في الذروة الشتويةلتجنب زيادة حجم مضخة الحرارة، والتي قد تؤدي إلى ضعف إزالة الرطوبة في الصيف، وارتفاع تكاليف المعدات المسبقة،وتكرار الدورات (بدء وإيقاف الوحدة) عادة ما يقوم المثبتون بتحديد حجم النظام ليتوافق بشكل أفضل مع حمولة التبريد أو متوسط حمولة التدفئةخلال أبرد أيام أو أسابيع الشتاء، يستخدم النظام التدفئة الإضافية الكهربائية لسد أي نقص في التدفئة بفعالية من حيث التكلفة.
4الإفراج الطارئ
التدفئة المساعدة بمثابة ضمان أساسي للسلامة. In the event that the heat pump’s primary compressor fails—or if the system encounters extreme cold that exceeds its design limits—the electric auxiliary heating system ensures that household pipes do not freeze and burst، مع الحفاظ على سلامة سكان المنزل.
المقايضات في الكفاءة
من المهم أن نلاحظ أن التدفئة المساعدة بالمقاومة الكهربائية أقل كفاءة بكثير من مضخة الحرارة نفسها.مضخات الحرارة من مصدر الهواءيمكن أن تحافظ على معامل الأداء (COP) 1.75 أو أعلى حتى في الطقس البارد، تسخين المقاومة الكهربائية لديه COP من 1 فقط.مما يعني أنها تنتج بالضبط وحدة واحدة من الحرارة لكل وحدة من الكهرباء المستهلكةلأن التدفئة المساعدة أكثر تكلفة في التشغيل، تم تصميم الحرارة الحديثة لتشغيلها فقط عندما تكون ضرورية للغاية،مثل عندما تكون هناك حاجة إلى زيادة سريعة في درجة حرارة الغرفة أو خلال فترات البرد الشديد.
التقدم التكنولوجي
مع استمرار تطور التكنولوجيا، ظهر جيل جديد من مضخات الحرارة من مصدر الهواء "المناخ البارد"قادرة على الحفاظ على قدرة التسخين الاسمية عند درجات حرارة أقل بكثير إلى -13 درجة فهرنهايت (-25 درجة مئوية)على الرغم من أن هذه النماذج المتقدمة تقلل من تواتر الحاجة إلى التدفئة الإضافية ، إلا أن التدفئة الإضافية الكهربائية لا تزال ميزة قياسية وعملية في معظم المنشآت ،ضمان التدفئة والراحة الموثوق بها طوال العام.
