المضخات الحرارية تعادل ضعف كفاءة التدفئة بالوقود الأحفوري (دراسة)
دينا قدري
برزت المضخات الحرارية بوصفها أداة رئيسة في التحول العالمي نحو طاقة نظيفة وموثوقة، كما أنها محورية لمستقبل التدفئة.
ويتزايد استعمال المضخات الحرارية في العديد من الدول، مع ارتفاع أسعار الوقود الأحفوري في أعقاب غزو أوكرانيا، ومع سعي الحكومات للوصول إلى الحياد الكربوني.
ويستمر الجدل حول مدى جودة أداء هذه الأجهزة عندما تنخفض درجات الحرارة إلى ما دون درجة التجمد؛ إذ اقترحت بعض التقارير مرارًا وتكرارًا أنه لا يمكنها تقديم كفاءات مفيدة في درجات حرارة منخفضة.
وعلى العكس من ذلك، وجدت دراسة جديدة -حصلت منصة الطاقة المتخصصة على نسخة منها- أن المضخات الحرارية تعادل ضعف كفاءة التدفئة بالوقود الأحفوري، حتى في درجات الحرارة المنخفضة.
كفاءة أعلى للمضخات الحرارية
يُمكن أن تكون المضخات الحرارية أكثر كفاءة بعدة مرات من التدفئة بالنفط أو الغاز أو الكهرباء، وفقًا للدراسة التي أجرتها جامعة أكسفورد ومشروع المساعدة التنظيمية.
وأشار مؤلفو الدراسة -التي نُشرت في مجلة "جول" (Joule)- إلى أن هذه الأجهزة أظهرت أداءً عاليًا حتى في درجات الحرارة المنخفضة؛ إذ إنها تعمل بكفاءة أعلى مرتين إلى 3 مرات من التسخين بالاحتراق أو تكنولوجيا التسخين بالمقاومة الكهربائية.
وتشمل مصادر الطاقة للتدفئة الأرض أو المياه الجوفية أو الهواء الخارجي، بحسب ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
ويُعد المؤشر الأساسي لكفاءة المضخة الحرارية هو معامل الأداء (COP)، أي نسبة الطاقة المدخلة إلى الحرارة الناتجة؛ وكلما ارتفع معامل الأداء؛ زادت كفاءة المضخة الحرارية.
وتتمتع المضخات الحرارية التي تستعمل المياه الجوفية بأعلى مستوى من معامل الأداء، تليها تلك التي تستعمل المصدر الأرضي ومصدر الهواء.
وبحسب الدراسة، فإن متوسط معامل الأداء من 3 إلى 4 يُعد أمرًا شائعًا في الاستعمالات المنزلية؛ وهذا يعني أنه يجري توليد 3 إلى 4 وحدات حرارية من كل وحدة كهرباء مستعملة.
ظروف مناخية مختلفة.. والنتيجة واحدة
حلل الباحثون بيانات من 7 دراسات ميدانية لمضخات حرارية هوائية في مناخ معتدل، حيث يكون متوسط درجة الحرارة في شهر يناير/كانون الثاني أعلى من 10 درجات مئوية تحت الصفر.
بين 5 و10 درجات مئوية تحت الصفر، كان معامل الأداء 2.74؛ ما يعني أن المضخات الحرارية تتمتع بكفاءة أعلى بكثير من الوقود الأحفوري وأنظمة التدفئة الكهربائية، وفقًا لمؤلفي الدراسة.
وخلصت الدراسة إلى أن المضخات الحرارية الهوائية -وهي الأسهل في التركيب- مناسبة لدرجات حرارة أقل من درجة التجمد.
كما أظهرت الدراسة كفاءة المضخات الحرارية في المناخ شديد البرودة؛ إذ إنها تعادل ضعف كفاءة أنظمة التدفئة الكهربائية؛ ويمكنها أن تكون خيارًا احتياطيًا للتدفئة.
وأشارت النتائج إلى أنه يُمكن تحقيق معامل الأداء بين 1.5 و2 حتى في درجات حرارة منخفضة للغاية، مثل 30 درجة مئوية تحت الصفر.
فاعلية أكبر.. ومعلومات مضللة
أوضح الباحثون أن المضخات الحرارية تستعمل درجات حرارة أرضية ثابتة ومتسقة على مدار العام؛ ما يوفر مستوى عاليا من الكفاءة في الظروف الباردة.
وفي أوروبا، كانت الدول الأكثر برودة تستعملها منذ عقود؛ ففي عام 2021، كان لدى النرويج ما يزيد قليلًا على 60 مضخة حرارية لكل 100 أسرة، تليها السويد وفنلندا، بنحو 45 لكل منهما، وإستونيا بـ35 مضخة حرارية.
وأشار المؤلفون أيضًا إلى أن نحو 80% من الأسر الأوروبية تعيش في دول لا ينخفض فيها متوسط درجات الحرارة في شهر يناير/كانون الثاني عن الصفر.
وأكدوا أن النشر واسع النطاق للمضخات الحرارية الهوائية في جميع أنحاء العالم والذي يُعَد جزءًا من جهود إزالة الكربون، يُمكن أن يكون ناجحًا باستعمال التكنولوجيا الحالية في معظم المناطق التي لديها طلب على التدفئة.
وقد تكون للمضخات الحرارية الأرضية والأنظمة الهوائية الهجينة قيمة كبيرة في المناخ الأكثر برودة.
وقال مدير البرامج الأوروبية في مشروع المساعدة التنظيمية والمؤلف المشارك للدراسة الدكتور جان روزناو: "كانت هناك حملة تنشر معلومات كاذبة حول المضخات الحرارية، بما في ذلك التشكيك في ما إذا كانت تعمل في الطقس البارد".
وأوضح أنه من السهل جدًا إخافة المواطنين الذين لا يعرفون الكثير عن هذه الأجهزة، من خلال إعطائهم معلومات خاطئة، بحسب ما نقلته صحيفة الغارديان البريطانية.
موضوعات متعلقة..
- المضخات الحرارية تُحدث "ثورة" في التحول الأخضر بأوروبا (تقرير)
- 3 أسباب تجعل المضخات الحرارية "حصانًا رابحًا" للتدفئة والتبريد
- المضخات الحرارية في الصين تواجه تحديات بالمناطق الباردة.. ما السبب؟
اقرأ أيضًا..
- ناقلات النفط الإيراني تواصل التخفي.. وهذه قصة 2 مليون برميل جديدة
- أكبر احتياطيات الغاز في أفريقيا.. 3 دول عربية تستحوذ على 45%
- سلطنة عمان تبني شبكة خطوط أنابيب لنقل الهيدروجين في 3 مناطق
- زياد السعايدة: الأردن يتوسع في عدادات الكهرباء الذكية.. ومشروعات لتخزين الطاقة والربط الكهربائي (حوار)
بلاغ الي السيد الرئيس المصري
من سكان قرية مركز أشمون بمحافظة المنوفية
حيث سادت حالة من الاستياء الشديد بين عددا من أهالى قرى مركز أشمون بمحافظة المنوفية بسبب عودة تكرار انقطاع التيار الكهربائى لعدة ساعات متواصلة.
وقاللاحد أهالي قرية منيل جويدة التابعة لمركز أشمون بمحافظة المنوفية، أن انقطاع الكهرباء الي أكثر من ساعتين في منتصف اليوم و ساعتين ف منتصف الليل، أصبح أمر سئ للغاية و لا يتحمله أطفالنا بعد حرارة الطقس الشديدة .
كما أشار أحمد الصباغ - أحد أهالي صراوة بمركز أشمون بالمنوفية، أن انقطاع الكهرباء بصفة يومية لمدة تصل لساعتين أو أكثر أدى إلى تلف الأجهزة الكهربائية وفساد المواد الغذائية الأمر الذى كبدنا خسائر فادحة.
وقال محمد السنغالي - أحد أهالي قرية كفر صراوة، أن مشكلة عودة تكرار انقطاع الكهرباء بعدد من مدن وقرى المحافظة بغرض وجود صيانة للشبكات فى بعض مناطق وأحيانا لتخفيف الأحمال ادي الي استياء شعبي بين الأهالي
وقال محمد عبدالسميع انه تواصل بالتليفون الشخصي مع رئيس قطاع كهرباء المنوفية الأستاذ حاتم طعيمة وقال له نصا انه ليس له علاقة بقطع الكهرباء وان قطع الكهرباء يأتي من مجلس الوزراء وقفل تليفونه، بينما من خلال تواصلنا بمكتب محافظ المنوفية أعطانا تليفون رئيس كهرباء جنوب الدلتا وللأسف اتصالا به لكنه رد علينا بقسوة وقال عندكم الوزير اسألوه دي تعليمات
فماذا نفعل ومفيش مسؤل حنين علينا والله يا سيادة الرئيس عبد الفتاح السيسي احنا في ضرر كبير من انقطاعات الكهرباء وردود المسؤلين بالرد القاسية نهيبكم لوقف هؤلاء ومحاسبتهم لأن هناك سخط شديد خاصة أن بعض الإجابات تأتينا من مسؤولين الكهرباء بأنكم تعلمون بتلك الانقطاعات ولا ترفضونها