أنواع مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة
مضخة الحرارة المنقسمة الصغيرة هي نوع من أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء التي توفر كل من التدفئة والتبريد للمنازل والشركات. تعمل عن طريق استخلاص الحرارة من الهواء الخارجي وضخها إلى الداخل، حتى عندما تكون درجات الحرارة منخفضة للغاية في الخارج (يمكنها العمل حتى -15 درجة مئوية أو أقل!). في فصل الصيف، تعمل العملية بشكل عكسي للحفاظ على برودة المباني. إنها أنظمة ذات كفاءة عالية تستخدم الكهرباء بدلاً من الوقود الأحفوري.
تحتوي مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة هذه على جزأين رئيسيين - وحدة خارجية تضم الضاغط والمكثفات، وواحدة أو أكثر من الوحدات الداخلية التي توزع الهواء المُسخن أو المُبرد. تتصل عبر أنابيب صغيرة تسمى خطوط التبريد. نظرًا لأنها لا تتطلب مجاري الهواء، فإن مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة سهلة التركيب. كما أنها متعددة الاستخدامات للغاية، حيث يمكن لوحدة خارجية واحدة الاتصال بوحدات داخلية متعددة. يسمح ذلك بتدفئة وتبريد منفصلة، حيث يمكن لكل غرفة الحفاظ على درجة حرارتها الخاصة.
تم تصميم العديد من مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة لتلبية احتياجات وتفضيلات العملاء المختلفة.
- وحدات مثبتة على الحائط: النوع الأكثر شيوعًا من مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة هو الوحدة الداخلية المثبتة على الحائط. يتم تثبيت هذه الوحدات الأنيقة والمدمجة على الحائط على ارتفاع عالٍ وهي متاحة بأحجام وطاقات متعددة لتناسب احتياجات التدفئة والتبريد للغرف المختلفة.
- وحدات السقف: تعد وحدات السقف خيارًا آخر لمضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة. تُثبت هذه الوحدات الداخلية بشكل مُدمج في السقف، وهي مثالية للغرف التي لديها مساحة محدودة على الحائط أو حيث تكون هناك حاجة لتركيب أكثر سرية. توفر وحدات السقف توزيعًا متساويًا لتدفق الهواء، وغالبًا ما تُستخدم في المباني التجارية ومناطق المعيشة ذات التصميم المفتوح.
- وحدات مثبتة على الأرض: وحدات مثبتة على الأرض هي وحدات داخلية لمضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة تُثبت على مستوى الأرض على طول جدار داخلي. تُعد هذه الوحدات خيارًا ممتازًا للمساحات التي لا يوجد بها جدار أو سقف مناسب للتركيب. يمكن أيضًا استخدامها كحل للتدفئة والتبريد للمنازل التي تحتوي على نوافذ كبيرة أو أبواب زجاجية منزلقة، حيث تُثبت بشكل أنيق أسفل هذه الفتحات.
- أنظمة متعددة المناطق: أنظمة متعددة المناطق هي مضخات حرارية منقسمة صغيرة تتكون من وحدة خارجية متصلة بوحدتين داخليتين أو أكثر. يسمح هذا التكوين بتسخين وتبريد غرف أو مناطق مختلفة داخل مبنى في وقت واحد بواسطة نظام واحد. توفر أنظمة متعددة المناطق حلاً فعالًا للغاية ومرنًا للمنازل الكبيرة أو العقارات التجارية.
- طُرز ذات قدرة عالية على التدفئة: تُعد طُرز ذات قدرة عالية على التدفئة من مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة مصممة خصيصًا لتوفير تدفئة فعالة في المناخات الباردة للغاية. تحتوي هذه الطُرز على مكونات وميزات مُحسّنة تمكنها من الحفاظ على أداء التدفئة الأمثل حتى في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -20 درجة فهرنهايت (-29 درجة مئوية). تُعد طُرز ذات قدرة عالية على التدفئة خيارًا ممتازًا لأصحاب المنازل في المناطق الباردة الذين يبحثون عن حل للتدفئة موثوق به وفعال.
الوظائف والميزات
مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة هي أجهزة ذكية تُقدم أغراضًا متنوعة بينما تُوفر ميزات مختلفة لجعلها مناسبة لتدفئة المساحات بطريقة فعالة من حيث استهلاك الطاقة. لقد أصبحت شائعة بسبب مرونتها وسهولة استخدامها.
- التدفئة والتبريد: تتميز مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة بقدرتها على تبريد وتدفئة المساحة بشكل فعال. في فصل الصيف، تعمل مثل مكيف الهواء العادي عن طريق سحب الهواء الساخن من الداخل ودفعه إلى الخارج، وبالتالي خفض درجة الحرارة. تُحقق ذلك باستخدام مواد التبريد لامتصاص الحرارة من الهواء الداخلي ونقلها إلى الخارج. في فصل الشتاء، تحدث العملية العكسية: تستخلص مضخة الحرارة الحرارة من الخارج (حتى عندما يكون الجو باردًا) وتُدخلها إلى الداخل لتدفئة المساحة. وهذا يجعلها نظامًا شاملاً للتحكم في المناخ على مدار العام.
- كفاءة الطاقة: تم تصميم مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة لاستخدام الطاقة بكفاءة، مما يساعد على توفير المال على فواتير المرافق. لديها نسب كفاءة الطاقة الموسمية (SEER) عالية للتبريد وعوامل أداء الطاقة الموسمية (HSPF) عالية للتدفئة. أيضًا، نظرًا لأن مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة لا تحتاج إلى مجاري الهواء، فإنها تتجنب إهدار الطاقة بسبب التسربات أو العزل غير المناسب في المجاري. بالإضافة إلى ذلك، تُستخدم تكنولوجيا العاكس، مما يعني أن الضاغط يمكنه تغيير سرعته حسب الحاجة بدلاً من التشغيل والإيقاف بشكل كامل. يُحافظ هذا على ثبات درجة الحرارة دون استخدام الكثير من الطاقة.
- التقسيم: من الفوائد الأخرى لمضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة أنها توفر تحكمًا في درجة الحرارة في وقت واحد أو بشكل مستقل في غرف أو مناطق مختلفة. يتم تثبيت مضخة حرارة منفصلة لكل مساحة تتطلب تحكمًا منفصلاً. تحتوي كل وحدة داخلية على ترموستات وإعدادات خاصة بها، مما يجعل من الممكن جعل بعض المناطق أكثر برودة بينما تكون المناطق الأخرى أكثر دفئًا. يُعد هذا استخدامًا فعالًا للطاقة لأن المناطق التي تحتاج إلى تكييف هي فقط التي تتلقاها. في الوقت نفسه، لا تُهدر المجاري الهواء المُكيف.
- عملية هادئة: تُشغل المضخات بهدوء شديد مقارنة بالسخانات ومكيفات الهواء التقليدية. تُصدر الوحدات الخارجية ضوضاء أقل عند العمل من الضاغطات العادية. تُشبه الأصوات أصوات الطبيعة الهادئة والمرضية.
- مرونة التركيب: تُقدم مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة للمستخدمين العديد من الخيارات والراحة. يمكن تركيبها أينما لزم الأمر، من العلية الضيقة إلى القبو إلى المكاتب الصغيرة.
تطبيقات مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة
تُعد مرونة مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة مناسبة لتطبيقات متنوعة، بما في ذلك ؛
- التدفئة والتبريد السكني: تُقدم مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة بديلاً فعالًا من حيث استهلاك الطاقة لأنظمة HVAC التقليدية للمنازل. توفر تدفئة وتبريدًا مُخصصة، مما يجعلها خيارًا جيدًا لأصحاب المنازل الذين يرغبون في تحسين الراحة مع تقليل استخدام الطاقة.
- HVAC التجاري: تحتاج المباني التجارية إلى تبريد وتدفئة مركزية، وتُلبي مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة هذا المطلب بفعالية. تُستخدم بشكل متكرر في متاجر البيع بالتجزئة والمستودعات والمكاتب لخلق ظروف عمل ممتعة مع الحفاظ على الطاقة.
- إنشاءات المباني الجديدة: غالبًا ما تُنفذ مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة في المباني الجديدة كنظام أساسي للتدفئة والتبريد. تُعد سهولة تركيبها ومرونتها في التصميم خيارًا مناسبًا لتصميمات المباني المعاصرة.
- إضافات المنازل وإعادة تأهيلها: عند تجديد أو إضافة إلى منزل، تُقدم مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة وسيلة فعالة لتوسيع التدفئة والتبريد. يمكن تركيبها بشكل مستقل عن مجاري الهواء الموجودة، مما يجعلها مثالية للغرف أو المساحات المُضافة حديثًا في منزل مُجدد.
- أنظمة التقسيم: يُعد نظام التقسيم، الذي يسمح بتدفئة وتبريد متزامن في مناطق مختلفة من المبنى، ميزة أساسية لمضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة. تُستخدم هذه التقنية وحدة خارجية واحدة متصلة بوحدات داخلية متعددة لتحقيق درجات حرارة مختلفة في مناطق مختلفة.
- الأرضيات المُدفأة: يمكن دمج مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة مع أنظمة التدفئة المشعة لتوفير أرضيات مُدفأة فعالة ومريحة. تُولد الماء الدافئ الذي يدور عبر الأنابيب المثبتة في الأرض لإنتاج مساحة دافئة ومتساوية.
- إزالة الرطوبة: تتميز مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة بوظيفة إزالة الرطوبة التي تساعد على تقليل مستويات الرطوبة في المبنى. تُعد هذه الميزة مفيدة بشكل خاص في المناطق الحارة والرطبة حيث تجعل الرطوبة العالية الظروف غير مريحة وتُشجع نمو العفن.
- تنقية الهواء: تأتي مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة مع مرشحات هواء تُساعد على إزالة الغبار وحبوب اللقاح ومسببات الحساسية الأخرى من الهواء. تُحسّن هذه الميزة جودة الهواء الداخلي، مما يُخلق بيئة معيشة أو عمل مريحة وصحية.
- أنظمة الماء الساخن السكني: يمكن دمج مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة في أنظمة الماء الساخن السكني لتوليد الماء الساخن المنزلي. تُستخدم الطاقة المتجددة لتسخين الماء، مما يجعلها فعالة وصديقة للبيئة.
- العمليات الصناعية: يمكن استخدام مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة في تطبيقات صناعية محددة لتوفير التدفئة أو التبريد حسب الحاجة في عمليات الإنتاج.
- تطبيقات التدفئة الجيو حرارية: تُعد مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة حاسمة في تطبيقات التدفئة الجيو حرارية حيث تُستخدم درجات حرارة باطن الأرض لتوفير التدفئة والتبريد. إنها أنظمة فعالة ومستدامة لإدارة ظروف المناخ الداخلي في الإعدادات القائمة على الطاقة الجيو حرارية.
كيفية اختيار مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة
بالنسبة للمُجازر وتجار التجزئة الذين يرغبون في شراء مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة، إليك بعض العوامل الهامة التي يجب مراعاتها خلال عملية الاختيار.
-
متطلبات التدفئة
أول شيء يجب القيام به هو حساب احتياجات التدفئة لعملاء المُستهدفين. تتراوح قدرة تدفئة مضخة الحرارة المنقسمة الصغيرة من 900 واط إلى 10 كيلو واط لتناسب أحجام الغرف والمناخات المختلفة. لتحديد القدرة المطلوبة لمساحة معينة، قم بقياس المساحة التي يجب تسخينها (بالقدم المربعة) واستخدم مُحول قدرة مضخة الحرارة المنقسمة الصغيرة. يعتمد التحويل على عوامل مثل ارتفاع السقف، ونوعية العزل، وتوصيل الجدران الخارجية. أيضًا، ضع في الاعتبار المناخ المحلي. سيحتاج العملاء في المناطق الأكثر برودة إلى وحدات ذات قدرة أعلى.
-
متطلبات التبريد
تمامًا مثل متطلبات التدفئة، يجب أيضًا تحديد احتياجات التبريد للعملاء. تتراوح قدرة مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة للتبريد من 7.5 kBTU إلى 36 kBTU. ستعتمد القدرة بالـ kBTUs على المساحة التي يجب تبريدها، وعدد المُقيمين، والمناخ المحلي. يجب حساب هذين العاملين لمطابقة حجم الغرفة والحمل. ضع في الاعتبار المناخ المحلي، حيث ستحتاج المناطق ذات درجات الحرارة الأعلى إلى قدرة أكبر.
-
كفاءة الطاقة
سيُفضل عملاء المُستهدفين مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة الفعالة لتشغيل وحداتهم باستخدام طاقة أقل. أول الأشياء التي يجب التحقق منها هي تصنيفات SEER و HSPF. كما ذكرنا سابقًا، SEER هي لكفاءة التبريد بينما HSPF هي للتدفئة. يُشير التصنيف الأعلى إلى كفاءة طاقة أعلى. يُفضل بعض مُجازر مكيفات الهواء الوحدات التي تحتوي على تصنيفين لكفاءة الطاقة لتلبية احتياجات وميزانية العملاء المختلفة. بالإضافة إلى ذلك، تحقق من ملصق الطاقة الخاص بالوحدة. في معظم المناطق، تُمنح ملصقات الطاقة للمنتجات الفعالة من حيث استهلاك الطاقة التي تُلبي معيارًا معينًا.
-
أنواع
خذ في الاعتبار كل من مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة ذات المنطقة الواحدة ومتعددة المناطق. تُعد مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة مع وحدة داخلية واحدة ووحدة خارجية واحدة مثالية للعملاء الذين يرغبون في تسخين أو تبريد غرفة أو منطقة واحدة. من ناحية أخرى، تُعد أنظمة متعددة المناطق مناسبة للعملاء الذين يرغبون في توصيل وحدة خارجية واحدة بوحدات داخلية متعددة. أيضًا، لاحظ أنظمة بدون مجاري الهواء وذات مجاري الهواء. تحتوي مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة بدون مجاري الهواء على وحدات داخلية لا تحتاج إلى مجاري الهواء لتوزيع الهواء المُسخن أو المُبرد. على العكس من ذلك، تحتوي مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة ذات مجاري الهواء على وحدات داخلية تتصل بمجاري الهواء الموجودة لتوزيع الهواء في جميع أنحاء المنزل.
-
مستوى الضوضاء
لا يُريد أحد مضخة حرارة صاخبة داخل أو خارج منزله. لذلك، استهدف مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة التي تعمل بمستويات ضوضاء منخفضة. تُعد مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة هادئة بشكل عام، وتُصدر الوحدات الداخلية مستويات ضوضاء تتراوح بين 19 و 54 ديسيبل، وهو أقل من المكتبة. من ناحية أخرى، تُصدر الوحدات الخارجية مستويات ضوضاء تتراوح بين 43 و 61 ديسيبل. عند الاختيار، ابحث عن طُرز ذات مستويات ضوضاء منخفضة تصل إلى 19 و 43 ديسيبل، على التوالي.
-
الضمان
تُعد مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة أنظمة معقدة، لذلك قد تتطور عيوب في الأجزاء بعد مرور بعض الوقت. نتيجة لذلك، تحقق من ضمان المُصنع للضاغط والمكونات الكهربائية الأخرى. تستمر معظم الضمانات بين 5 و 10 سنوات. بالإضافة إلى ذلك، اعرف ما إذا كان العملاء سيحصلون على قطع غيار مجانية خلال فترة الضمان.
أسئلة وأجوبة
س: كيف تعمل مضخة الحرارة المنقسمة الصغيرة؟
ج: تستخدم دورة التبريد لنقل الحرارة. في فصل الشتاء، تستخلص الحرارة من الهواء الخارجي (حتى عندما يكون الجو باردًا جدًا) وتضخه إلى الداخل. يمكن أن تعمل أيضًا بالطريقة العكسية في فصل الصيف عن طريق تبريد الداخل.
س: ما هي تصنيفات كفاءة مضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة؟
ج: ابحث عن تصنيفات SEER و HSPF. كلما زاد الرقم، زادت الكفاءة.
س: هل يمكن لمضخات الحرارة المنقسمة الصغيرة أيضًا توفير التبريد؟
ج: نعم، تعمل مضخة الحرارة مثل مكيف الهواء في فصل الصيف. تأخذ الحرارة من الداخل وتضعها في الخارج. بعض الطُرز لديها دورة عكسية. يمكن أن توفر كل من التدفئة في الشتاء والتبريد في الصيف.
س: كيف تُحافظ على مضخة الحرارة المنقسمة الصغيرة؟
ج: يحتاج نظام مضخة الحرارة المنقسمة الصغيرة إلى صيانة منتظمة ليعمل بشكل جيد. نظف مرشحات الهواء كل شهر. مرة واحدة في السنة، احصل على فني مؤهل لفحص وصيانة النظام. سيتم تنظيف الملفات الداخلية والخارجية، والتحقق من مستويات المبرد، واختبار جميع الأجزاء للتأكد من أنها تعمل بكفاءة.