دمج أنظمة التدفئة المركزية مع المضخات الحرارية: مسار أكثر ذكاءً لتحقيق الكفاءة على مدار العام

2025/11/20 10:09

التدفئة والتبريد والكهرباء من نظام واحد؟ مع تزايد الطلب على كفاءة الطاقة في أوروبا، يُحدث دمج الألواح الشمسية الكهروضوئية (PVT) ومضخات الحرارة تغييرًا جذريًا في كيفية إدارة المباني للطاقة، مما يُقلل التكاليف ويؤثر على البيئة، دفعةً واحدة.

يجمع نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية مع مضخة الحرارة بين الألواح الشمسية الهجينة ومضخة حرارية تعمل بالهواء أو المحلول الملحي لتوفير الكهرباء والماء الساخن وتدفئة أو تبريد المساحات. تعمل لوحة الطاقة الشمسية الكهروضوئية كوحدة كهروضوئية ومجمع حراري منخفض الحرارة في آنٍ واحد، مما يُحسّن الأداء الموسمي ويُغني عن استخدام حلقات التوصيل الأرضي في العديد من التركيبات.

فكيف يعمل هذا النظام الهجين حقًا وماذا يعني ذلك بالنسبة للمثبتين والمهندسين وفرق المشتريات في أوروبا؟

كيف يعمل نظام PVT ونظام المضخة الحرارية؟

تُولّد الألواح الكهروضوئية الحرارية (PVT) الكهرباء مثل الألواح الكهروضوئية التقليدية، ولكنها تحصد أيضًا الطاقة الحرارية عبر مبادل حراري. عند توصيلها بمضخة حرارية، يعمل المخرج الحراري للوح كمصدر حرارة متجدد، ليحل محل أو يُكمّل حلقات الأرض أو مدخل الهواء المحيط.

يوفر هذا الإعداد الهجين مخرجات متعددة من نظام واحد:

كهرباء تيار مستمر أو تيار متردد (عبر العاكس)
حرارة منخفضة لدرجة الحرارة للمياه الساخنة أو حلقات التسخين
الدعم الحراري لتحسين معامل أداء المضخة الحرارية

ما هي فوائد الكفاءة للتكامل الهجين؟

يُحقق دمج لوحة PVT مع مضخة حرارية مكاسب كبيرة في الكفاءة. فبينما قد تتأثر مضخات الحرارة الهوائية بانخفاض درجات الحرارة الخارجية، تمتص لوحة PVT الإشعاع الشمسي وتحافظ على إمداد حراري أكثر استقرارًا. وهذا يُعزز كفاءة مضخة الحرارة الموسمية.

على سبيل المثال، Soletk'sتي بي-في بروتقدم لوحة PVT:

كفاءة حرارية تصل إلى 70%
كفاءة الطاقة الشمسية الكهروضوئية 19%
ما يصل إلى 89% من إجمالي الناتج المشترك للنظام

هل يمكن لألواح PVT أن تحل محل حلقات الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية؟

نعم، في كثير من الحالات. يُمكن أن يُمثل نظام الألواح الكهروضوئية بديلاً متجددًا للدوائر الأرضية، خاصةً في المباني التي يكون فيها الحفر مكلفًا أو المساحة محدودة. يُغذي الجانب الحراري من اللوحة دائرة المحلول الملحي لمضخة الحرارة، مما يُغني تمامًا عن الحاجة إلى أنابيب تحت الأرض.

وهذا يجعل الأنظمة الهجينة جذابة بشكل خاص للتحديثات الحضرية، أو العقارات المدمجة، أو المنشآت ذات اللوائح الصارمة لاستخدام الأراضي.

ما هي المضخات الحرارية التي تعمل بشكل أفضل مع مجمعات PVT؟

يمكن دمج أنظمة التدفئة الحرارية (PVT) مع مضخات الحرارة من الهواء إلى الماء ومن المحلول الملحي إلى الماء (المصدر الأرضي). لتحقيق أعلى أداء، تُعد الأنظمة القائمة على المحلول الملحي، والتي تستخدم دوائر الجليكول أو الماء، مثالية، إذ تلتقط الحرارة وتنقلها بكفاءة من الجانب الحراري للتدفئة الحرارية إلى الضاغط.

تتوافق لوحات PVT من Soletk مع معظم العلامات التجارية الرئيسية لمضخات الحرارة التي تعمل بالعاكس وغالبًا ما تُستخدم في أنظمة أتمتة المباني الذكية.

هل هذا النظام مناسب للمنازل والمباني التجارية؟

بالتأكيد. بفضل طبيعتها المعيارية، يمكن توسيع أنظمة التدفئة والتبريد الذاتي (PVT) والمضخات الحرارية بسهولة، بدءًا من المنازل العائلية وصولًا إلى المواقع التجارية الكبيرة. في الواقع، تُستخدم هذه الأنظمة بشكل متزايد في:

مشاريع المنزل السلبي
تجديدات المساكن متعددة العائلات
الفنادق والمباني المكتبية
مرافق المستودعات

تتوافق هذه الأنظمة مع التوجيهات الأوروبية للمباني منخفضة الانبعاثات والتكامل المتجدد، مما يجعلها مثالية للامتثال على المدى الطويل.

كيف يعمل TP-V PRO وPVT-E وPVT-T مع المضخات الحرارية؟

تقدم شركة Soletk ثلاثة نماذج PVT، كل منها مصمم خصيصًا لتطبيقات المضخات الحرارية المحددة:

تي بي-في برومثالي للأنظمة عالية الأداء التي تتطلب أعلى إنتاجية كهربائية وحرارية. مثالي لأنظمة الطاقة الذكية المتكاملة والأداء التجاري.
PVT-E- نموذج فعال من حيث التكلفة للأنظمة السكنية الأصغر حجمًا، يحقق التوازن بين القدرة على تحمل التكاليف والكفاءة.
بي في تي-تي- مُحسّن للتطبيقات التي تعتمد بشكل كبير على الحرارة أو بدائل سخان المياه الشمسي مع إنتاجية ذات أولوية حرارية.

جميع النماذج الثلاثة متوافقة مع كل من التركيبات الجديدة والتكوينات المعدلة.

ما هي اعتبارات التصميم والتركيب؟

عند تخطيط نظام PVT + مضخة حرارية، يجب على المهندسين مراعاة درجات حرارة التدفق، وسعة التخزين الحراري، وحجم العاكس، وتكامل التحكم. يضمن التصميم الهيدروليكي الدقيق تحقيق النظام لأقصى كفاءة ممكنة.

ينبغي تحسين اتجاه السقف، والتظليل، وحجم مضخة الحرارة خلال مرحلة التصميم. ألواح Soletk مُهيأة مسبقًا لتسهيل التكامل الهيدروليكي والكهربائي، مما يُقلل من تعقيدات الموقع.

خاتمة

للفرق الفنية التي تسعى لتحقيق كفاءة الجيل القادم، يُقدم دمج ألواح الطاقة الشمسية الكهروضوئية مع مضخات الحرارة حلاً فعالاً. تُقلل هذه الأنظمة من استخدام الوقود الأحفوري، وتُحسّن الأداء الموسمي، وتدعم التحول إلى المباني ذات الانبعاثات الصفرية - دون المساس بالمرونة أو قابلية التوسع.