مضخة حرارية

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
1-ملف مكثف (الجانب المبدل للحرارة الساخنة) 2-صمام التوسيع - Expansion valve (يوسع الغاز، ويبرد السائل 3-ملف مبخر- Evaporator coil (الجانب البارد للتبادل الحراري) 4-ضاغط (Compressor) 5-أحمر : غاز على ضغط ودرجة حرارة مرتفعة 6-بينك: غاز على ضغط ودرجة حرارة منخفضة 7-أزرق سائل على ضغط منخفض وعلى درجة حرارة منخفضة 8-أزرق فاتح: غاز على ضغط منخفض ودرجة حرارة فاترة

المضخة الحرارية هي آلة تعمل لنقل الحرارة من مصدر حرارة بارد إلى مصدر حار. لها حجم صغير وهي مزيج من نظام التهوية ومضخة حرارية وبهذه الطريقة يمكنكها تسخين مجدداً الهواء اللازم للتدفئة وتسخين المياه أيضاً. شأنها في ذلك شأن جميع أنظمة التدفئة في المنزل السلبي، ضخ الحرارة يجب أن يكون مناسب من حيث الحجم. بكلمات أخرى، مزيج من التدفئة، والتهوية، وتسخين الماء تُقدم من نظام موحد الذي يحتاج إلى مساحة صغيرة ويستهلك كمية قليلة من الكهرباء.

ومن الأمثلة الشائعة : ثلاجات الغذاء، مكيفات الهواء، مضخات حرارية لإعادة تسخين الهواء لتوفير الراحة الحرارية. ويمكن للمضخات الحرارية أن تعمل أيضًا في اتجاه معاكس. وهي وسيلة فعالة للتجفيف، وهي أسرع وأكثر اقتصادية للطاقة بالنسبة للطرق التقليدية.

تفسير سهل لفهم كيفية عمل المضخة الحرارية[عدل]

لنتصور وجود 100 وحدة حرارية داخل كرة قدم، التي تُضغط بعد ذلك إلى حجم كرة بينج بونج (كرة الطاولة) التي تحتوي على نفس المئة وحدة حرارية، ولكن متوسط الحرارة لكل وحدة حجم هو أعلى من ذلك بكثير. وبعبارة أخرى، فإن درجة الحرارة داخل الكرة زادت. جدران الكرة تسخن وبعد ذلك تبدأ الحرارة بالخروج بسرعة أكبر. لنقل هذه الحرارة إلى مكان آخر، يمكن أن نتصور تحريك الكرة إلى منطقة باردة، هناك الكرة ستفقد تدريجيًا الحرارة، لنفترض أن الحرارة قلت 50 درجة. بعد أن تبرد الكرة، تُرجع إلى المنطقة الأصلية وتبداء بالتوسع. منذ أن فقدت الكثير من الحرارة، عندما تعود إلى حجم كرة قدم، درجة حرارتها تكون منخفضة جدًا، تبدأ بامتصاص الحرارة وتبرد الهواء المحيط. ضاغط المضخة الحرارية يخلق فرق الضغط الذي يسمح للدورة أن تتكرر (مثل الكرة التي تتوسع وتضيق). السائل المبرد تتغيير حالته في داخل اثنين من الأجهزة المشعة: في المبخر يتغير من سائل إلى غاز، وفي المكثف يتغير من غاز إلى سائل.

كفاءة[عدل]

مردود المضخة الحرارية يقاس بمعامل أداء يسمى "COP" : النسبة بين الطاقة الناتجة والطاقة المستهلكة (عادة كهربائية)، عادة ما تكون 3 إلى 1. فعلى سبيل المثال، كل 1 كيلووات / ساعة من الكهرباء المستهلكة، المضخة سوف تعطي 3 كيلوواط من الحرارة / ساعة.

المضخة الحرارية عادة لها كفاءة أكثر في عملية التدفئة من التبريد، لأن الجهاز يعطي دائماً طاقة حرارية وهذه يمكن استردادها للتدفئة.

وصلات خارجية[عدل]