0
0
شبكة المدار الإعلامية الأوروبية …_أعلنت حكومتنا الفلمنكية مؤخرًا عن ضرورة التخلي عن الغاز الطبيعي. ويبدو أن المضخات الحرارية هي الحل الأمثل. ولكن هل تركيبها سهل؟ ما تكلفتها؟ ولماذا هي مفيدة جدًا للمناخ؟ ستجد في هذه المقالة كل ما تحتاج معرفته عن المضخات الحرارية.
قبل أسبوع ونصف، عُلم أن شركة فلوفيوس، بناءً على طلب حكومة فلاندرز، تعمل على خطط لتفكيك شبكة الغاز الطبيعي منخفضة الضغط تدريجيًا. من المفترض أن تصبح فلاندرز محايدة مناخيًا بحلول عام 2050 على أقصى تقدير. الغاز الطبيعي وقود أحفوري، وينتج عنه انبعاث ثاني أكسيد الكربون أثناء احتراقه. لذا، من الأفضل عدم استخدامه للتدفئة أو الطهي.
وكبديل، تتبادر إلى الذهن كلمة “مضخة حرارية” على الفور.
ما هي المضخة الحرارية؟
المضخات الحرارية هي مضخات كهربائية تستخلص الحرارة من الهواء أو الأرض أو الماء، ثم تضخها إلى منزلك عبر مادة تبريد. تقوم المضخة الحرارية بضغط مادة التبريد، مما يرفع درجة الحرارة بحيث يمكن استخدام الحرارة في المنزل.
وهناك قدر لا بأس به من الحرارة في البيئة. فحتى عند درجات حرارة أقل من الصفر المئوي، يظل الماء والهواء والتربة دافئة. والسبب في ذلك هو أننا حددنا الصفر المئوي بشكل خاطئ. فقبل نحو 300 عام، حدد السويدي أندرس سيلسيوس درجة تجمد الماء على أنها الصفر. لكن الجليد لا يزال يحتوي على حرارة أيضاً. فقط عند -273.15 درجة مئوية، أي الصفر المطلق، تنعدم الحرارة نظرياً.
وبالتالي، تستطيع المضخة الحرارية استخلاص الحرارة من الهواء الخارجي حتى في درجات حرارة أقل بكثير من الصفر. فحتى درجة حرارة -20 درجة مئوية لا تشكل أي مشكلة للمضخات الحرارية الحديثة.
تنخفض كفاءة المضخة الحرارية مع ازدياد فرق درجة الحرارة بين الداخل والخارج. فعلى سبيل المثال، إذا كانت درجة الحرارة الخارجية 7 درجات مئوية، تصل كفاءة المضخة الحرارية المزودة بنظام تدفئة أرضية إلى 200%. أما عند -7 درجات مئوية، فتنخفض الكفاءة إلى 120% فقط. ومع استخدام المشعات، تنخفض الكفاءة إلى 85% عند -7 درجات مئوية. في المقابل، تبلغ كفاءة غلاية الغاز حوالي 95%.
هل منزلي مناسب لتركيب مضخة حرارية؟
تعمل المضخات الحرارية بكفاءة عالية عند درجة حرارة منخفضة، حوالي 35 إلى 40 درجة. وهذا يختلف تماماً عن غلاية الغاز، التي تعمل عادةً عند 60 درجة.
طورت وكالة الطاقة والمناخ الفلمنكية (VEKA) اختباراً بسيطًا لمعرفة ما إذا كان منزلك جاهزًا لتركيب مضخة حرارية. يمكنك أيضًا التحقق بنفسك مما إذا كان بإمكانك تدفئة منزلك بدرجة حرارة أقل من خلال إجراء ما يُعرف باختبار 45 درجة.
بمعنى آخر: اضبط درجة حرارة إمداد سخان الغاز أو الزيت لديك على 45 درجة مئوية كحد أقصى، ويفضل أن تكون بين 0 و -5 درجات مئوية عندما يكون الجو باردًا في الخارج. اضبط منظم الحرارة على 20 إلى 21 درجة مئوية. اترك نظام التدفئة يعمل بشكل طبيعي لبضعة أيام. تأكد من أن منزلك يحافظ على درجة حرارة مريحة تتراوح بين 20 و 21 درجة مئوية خلال تلك الفترة.
إذا نجح ذلك، فمن شبه المؤكد أن منزلك مناسب لمضخة حرارية. في الواقع، يتزايد عدد المنازل التي تحتوي على مشعات أو أجهزة تدفئة قديمة والتي تجتاز الاختبار بنجاح.
هل أحتاج إلى تدفئة أرضية؟
لا، لست بحاجة إلى تدفئة أرضية لتدفئة منزلك باستخدام مضخة حرارية. ولكن ماذا لو فشل اختبار درجة الحرارة 45 درجة؟ حينها ستحتاج إلى فحص منزلك بدقة. محاولة تحسين العزل (استبدال النوافذ أو عزل السقف، على سبيل المثال) هي الخطوة الأولى والمنطقية. لكن ذلك قد يكلف مبلغًا لا بأس به.
يمكنك أيضاً اتخاذ تدابير إضافية لزيادة كفاءة مضخة الحرارة لديك إلى أقصى حد. وهذا يقودنا إلى أنظمة التدفئة التي تعمل في درجات حرارة منخفضة، مثل المشعات منخفضة الحرارة أو التدفئة الأرضية.
يُثني تركيب التدفئة الأرضية الكثيرين عن القيام به: فتكلفة تكسير الأرضية، وعزلها، وتركيب التدفئة، ثم وضع طبقة جديدة من الخرسانة والبلاط، تتراوح بسرعة بين 15,000 و20,000 يورو. صحيح أن المضخة الحرارية تستهلك كهرباء أقل بعد التركيب، لكن السؤال هو: هل تفوق تكلفة الاستثمار قيمة التوفير؟
ما هي أنواع المضخات الحرارية الموجودة؟
لديك 3 أنواع من المضخات الحرارية.
أولًا، هناك مضخة الحرارة من نوع هواء-إلى-هواء . تستخلص هذه المضخة الحرارة من الهواء الخارجي وتضخها إلى منزلك. ويمكن استخدامها أيضًا بشكل عكسي، مثل مكيف الهواء، لتبريد منزلك. لا تستطيع هذه المضخات تسخين الماء؛ لذلك، تحتاج إلى جهاز إضافي مثل سخان مياه يعمل بمضخة حرارية أو غلاية تعمل بالغاز أو الزيت. كما أنك غالبًا ما تحتاج إلى استخدام عدة وحدات لتدفئة غرف منزلك.
يوجد أيضًا مضخة حرارية تعمل بالهواء والماء . تستخلص هذه المضخة الحرارة من الهواء الخارجي، وتستخدمها لتسخين الماء، وبالتالي يمكنها تدفئة منزلك عبر المشعات أو أجهزة التدفئة الأرضية. كما أن مضخات الهواء والماء قادرة على رفع درجة حرارة الماء الساخن المنزلي إلى مستوى عالٍ بما يكفي، ويمكنها أيضًا تبريد منزلك، لا سيما عبر نظام التدفئة الأرضية.
وأخيرًا، هناك المضخة الحرارية الأرضية، التي تستخرج الحرارة من باطن الأرض عبر آبار رأسية أو أفقية في حديقتك. إنها أغلى الأنظمة، ولكنها أيضًا الأكثر كفاءة. تبقى درجة حرارة باطن الأرض أكثر ثباتًا من درجة حرارة الهواء. لا تحتاج المضخات الحرارية الأرضية إلى تغطية فروق درجات حرارة كبيرة. كما يمكنها تسخين المياه وتبريد المنزل بكفاءة في الصيف.
كم تبلغ تكلفة المضخة الحرارية؟
معلومة مهمة: نعرض متوسط الأسعار. تتوفر أيضاً أسعار مميزة. يمكنك الاطلاع على الشرح الكامل هنا ، على الموقع الإلكتروني الحكومي.
يبلغ السعر المستهدف لمضخة التدفئة والتبريد الهوائية 3500 يورو، شاملًا التركيب وضريبة القيمة المضافة، لوحدة داخلية وأخرى خارجية. ويُضاف 1500 يورو لكل وحدة إضافية. ملاحظة: مع هذا النوع من المضخات، ستفقد الدعم الحكومي إذا كنت ترغب في استخدامها أيضًا كمكيف هواء، مع استمرارك في استخدام الوقود الأحفوري (الغاز، زيت التدفئة) في منزلك للتدفئة (الماء) أو الطهي.
يبلغ سعر مضخة الحرارة من نوع الهواء إلى الماء حوالي 12,000 يورو، شاملة التركيب وضريبة القيمة المضافة. أما مضخة الحرارة الجوفية فهي الأغلى، ويبلغ متوسط سعرها 22,000 يورو، شاملة التركيب وضريبة القيمة المضافة. بينما يُعدّ البئر الأفقي أرخص، ولكنه يشغل مساحة أكبر.
بالمقارنة: يبلغ سعر غلاية التكثيف التي تعمل بالغاز حاليًا حوالي 4000 يورو، شاملة ضريبة القيمة المضافة والتركيب، وبالتالي فهي أرخص بكثير. وهذا ما يجعل الناس يترددون في التحول إلى هذا النوع من الغلايات.
كم تبلغ تكلفة استخدام مضخة حرارية؟
تعمل المضخات الحرارية بالكهرباء، وهي أغلى من الغاز الطبيعي. وحتى مع التغييرات الضريبية المعلنة على المستويين الفلمنكي والفيدرالي، وتعديلات رسوم الإنتاج، فإنه ليس من المؤكد بعد أنها ستعمل بتكلفة أقل من غلايات التكثيف التي تعمل بالغاز.
لذا، علينا انتظار نظام ETS-2 الأوروبي قبل أن نشهد التحول النهائي. ابتداءً من 1 يناير 2028، سيفرض هذا النظام ضرائب على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على الأفراد والأسر مقابل استخدامهم للنقل والتدفئة. بعبارة أخرى: من الآن فصاعدًا، سيتعين عليك أيضًا دفع رسوم انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على الغاز وزيت التدفئة والبنزين والديزل، تمامًا كما تفعل الصناعات الكبرى وقطاع الطاقة حاليًا. وبذلك، ستدفع الأسرة المتوسطة 220 يورو إضافية سنويًا لاستهلاكها من الغاز.
بالإضافة إلى تدخلات حكومتي فلاندرز والاتحاد، سيرتفع سعر الغاز بمقدار 380 يورو سنويًا، بينما سينخفض سعر الكهرباء بمقدار 120 يورو سنويًا، أي بفارق يقارب 500 يورو سنويًا. وبالتالي، ستحتاج إلى حوالي 12 عامًا لاسترداد تكلفة الاستثمار الأعلى في مضخة التدفئة.
ما الذي يجعل المضخة الحرارية مثيرة للاهتمام إلى هذا الحد؟
تستخلص المضخة الحرارية الحرارة من خارج المنزل وتنقلها إلى داخله. لذا فهي لا تُنتج الطاقة، بل تبحث عنها. ونتيجةً لذلك، تتميز المضخة الحرارية بكفاءة عالية. فمقابل كل كيلوواط ساعة من الكهرباء، تُنتج بسهولة 3 كيلوواط ساعة من الحرارة. بل إن المضخات الحرارية الجيدة تصل كفاءتها إلى 4 أو 5 كيلوواط ساعة.
لا يُفقد أي شيء على الإطلاق في البيئة: إذ يحوّل غلاية التكثيف الغازية 1 كيلوواط ساعة من الحرارة إلى 0.95 كيلوواط ساعة لكل 1 كيلوواط ساعة تحرقه. أما غلاية الزيت وموقد الحطب فهما أقل كفاءة بقليل.
يستهلك المنزل الفلمنكي العادي حوالي 17,000 كيلوواط/ساعة من الغاز سنويًا. إذا أردتَ توفير نفس الكمية من الطاقة باستخدام مضخة حرارية مع تدفئة أرضية، فستحتاج إلى 4,250 كيلوواط/ساعة فقط من الكهرباء. أضف إلى ذلك 3,500 كيلوواط/ساعة من الكهرباء التي يستهلكها المنزل سنويًا، لتصل إلى 7,750 كيلوواط/ساعة من الطاقة المستهلكة. هذا يُمثل أكثر من نصف ما ستستهلكه إذا استخدمتَ التدفئة بالغاز: في هذه الحالة، ستستهلك 20,500 كيلوواط/ساعة من الطاقة (غاز وكهرباء).
لكن حتى هذه الكفاءة العالية تتلاشى حاليًا بسبب ارتفاع أسعار الكهرباء. يمكنك حل هذه المشكلة جزئيًا بتشغيل مضخة الحرارة بالكهرباء المولدة من الألواح الشمسية والتحكم بها بذكاء: استخدام الكهرباء نهارًا لتسخين الغلاية، التي تطلق حرارتها ليلًا. مع الألواح الشمسية أو طاقة الرياح، تصبح مضخة الحرارة خالية تمامًا من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. لذا، فهي ليست فعالة للغاية فحسب، بل مفيدة أيضًا للمناخ.
وماذا عن فصل الشتاء إذن؟
بطبيعة الحال، يكاد ينعدم وجود الطاقة الشمسية في فصل الشتاء. ولذلك، في الوقت الذي نحتاج فيه إلى مضخات الحرارة بشدة، تكون كفاءتها أقل لأنها مضطرة إلى سد فروق درجات حرارة أكبر، وغالبًا ما تبلغ أسعار الكهرباء ذروتها في المساء.
ثم عليك التحول إلى الطاقة الكهربائية من الشبكة العادية. بالطبع، يشمل ذلك دائمًا جزءًا من الطاقة المولدة بالغاز، والطاقة النووية الصديقة للبيئة، وأحيانًا حتى القليل من الطاقة المولدة بالفحم من الخارج. لكن هذا يبقى أفضل بكثير من حرق الغاز العادي.
هل تُعدّ شبكات التدفئة بديلاً جيداً؟
تُعد المضخات الحرارية تقنية رائعة لاستبدال الوقود الأحفوري، ولكن نظرًا لأنها ليست مناسبة للجميع، فهناك أيضًا شبكات التدفئة المركزية.
هذه أنابيب لا يمر عبرها غاز، بل ماء ساخن أو حتى بخار. وقد استُخدمت هذه التقنية في الدول الاسكندنافية منذ زمن طويل. فكوبنهاغن، على سبيل المثال، عبارة عن شبكة تدفئة ضخمة، تعمل بالحرارة المتبقية من محطات حرق النفايات. ويتدفق البخار من هذه المحارق إلى المنازل والمباني السكنية عبر شبكة من الأنابيب فائقة العزل تمتد لعشرات الكيلومترات.
لدينا أيضاً عدد من شبكات التدفئة، التي تعمل بالحرارة المتبقية من المصانع، ومحطات حرق النفايات، أو حتى الحرارة المتبقية من باطن الأرض أو مياه الصرف الصحي والأنهار. مع ذلك، فهي مكلفة للغاية – إذ تتطلب حفر الأرصفة والشوارع – وغالباً ما تكون تكلفتها لا تقل عن تكلفة الغاز. ومن المهم أيضاً معرفة أن شبكة التدفئة ليست دائماً صديقة للبيئة، فالأمر يعتمد على مصدر الحرارة المستخدم.
هل تعتبر مواقد الحطب ومواقد الكريات بديلاً جيداً؟
خلال النقاش حول المضخات الحرارية، تلقينا أيضاً ردوداً من أشخاص يستخدمون مواقد الحطب ومواقد الكريات الخشبية. استخدموا هذه المواقد كبديل للمضخات الحرارية عندما تعجز الأخيرة عن رفع درجة حرارة المنزل خلال فترات البرد القارس.
تُصدر مواقد الحطب والوقود الحبيبي مواد ضارة أكثر بعشرين إلى أربعين ضعفًا من غلايات الغاز الحديثة المكثفة. ومع ذلك، تعتبر أوروبا حرق الحطب مصدرًا للطاقة صديقًا للبيئة، إذ يُفترض أن الأشجار الجديدة تعيد امتصاص ثاني أكسيد الكربون المنبعث. هذا المنطق مثير للجدل.
أصبحت مواقد الحطب والوقود الحبيبي الحديثة أكثر كفاءة ونظافة، لكن فلاندرز لا تملك سياسة لاستبدال المواقد القديمة، بل إنها لا تعرف حتى عددها في فلاندرز. يبلغ سعر موقد الحطب الحديث حوالي 4000 يورو، بينما يبلغ سعر موقد الوقود الحبيبي حوالي 5000 يورو. والوقود ليس مجانيًا أيضًا، إذ تبلغ تكلفة الوقود الحبيبي حوالي 10 سنتات لكل كيلوواط/ساعة. وهذا أرخص قليلًا من الغاز، لكنه أغلى من مضخة التدفئة.
ما هي العيوب الأخرى؟
يمكن تحسين اللوائح، إذ لا يزال تركيبها يواجه عوائق كبيرة في بعض الأحيان. تُصدر الوحدات الخارجية لمضخات الحرارة بعض الضوضاء، وغالبًا ما تكون معايير الضوضاء في المناطق الحضرية صارمة للغاية لدرجة أنه يتعذر تركيبها.
كما ذكرنا سابقاً، لا يزال هناك عملٌ يتعين القيام به فيما يتعلق بالسعر. ولا شك أن حكوماتنا بحاجة إلى بذل المزيد من الجهود في مجال الكهرباء.
/vrtnws
