مضخة حرارية واحدة توفر التبريد والتدفئة والماء الساخن.. تجربة ناجحة في جزيرة جيجو بكوريا الجنوبية

  • الحكومة وحكومة جزيرة جيجو تستثمران 34.4 مليار وون لتوزيع 2460 وحدة سكنية بنهاية العام

  • تخزين الطاقة المتجددة الفائضة في شكل ماء ساخن للتخفيف من قيود إنتاج الكهرباء

  • تطبيق المضخات الحرارية على المباني السكنية المشتركة وأداؤها فصل الشتاء وخطط التعرفة الكهربائية المخصصة من بين التحديات

في 14 من الشهر الجاري، مسؤول من شركة سامسونج إلكترونيكس يشرح حالة تشغيل نظام المضخة الحرارية في الطابق السفلي من منزل منفصل في حي دونام بمدينة جيجو بجزيرة جيجو. وعلى اليمين خزان ماء ساخن بسعة 200 لتر. [الصورة: من الوحدة الإعلامية المشتركة لوزارة المناخ والطاقة والبيئة]
في 14 من الشهر الجاري، مسؤول من شركة سامسونج إلكترونيكس يشرح حالة تشغيل نظام المضخة الحرارية في الطابق السفلي من منزل منفصل في حي دونام بمدينة جيجو. وعلى اليمين خزان ماء ساخن بسعة 200 لتر.
"درجة حرارة الماء الساخن الآن حوالي 46.5 درجة مئوية."

في 14 من الشهر الجاري، داخل الطابق السفلي من منزل منفصل في حي دونام بمدينة جيجو، أشار مسؤول من شركة سامسونج إلكترونيكس إلى جهاز التحكم المثبت على الجدار. يعرض جهاز التحكم تدفق الماء ودرجة الحرارة وحالة تشغيل مكيف الهواء داخل المنزل. بجانبه توجد خزان ماء ساخن بسعة 200 لتر وخزان تراكم حراري للتدفئة، بينما تمتد أنابيب ملفوفة بمواد عازلة حمراء وزرقاء على طول السقف والجدران.

وحدة مضخة حرارية واحدة مثبتة خارج المنزل تتولى مسؤولية التبريد والتدفئة الأرضية وتوفير الماء الساخن. في الصيف، تستخدم الحرارة الناتجة عن عملية التبريد لتسخين المياه، وفي الشتاء تسحب الحرارة من الهواء الخارجي لتحضير ماء التدفئة. إنها طريقة تحل مشاكل التبريد والتدفئة والماء الساخن بالكهرباء دون الحاجة إلى حرق الزيت أو الغاز.

المنزل مجهز بنظام "إيكو هيتينج سيستم (EHS) أول إن وان" من سامسونج إلكترونيكس، وهي مضخة حرارية متكاملة للتبريد والتدفئة والماء الساخن. أما في مشروع التوزيع الحكومي، فيتم استخدام مضخات حرارية توفر التدفئة والماء الساخن فقط دون وظيفة التبريد. على عكس أجهزة التسخين الكهربائي التي تولد الحرارة مباشرة، تعمل المضخات الحرارية على سحب الحرارة من الهواء الخارجي لتسخين ماء التدفئة والماء الساخن. وهذا هو السبب في قدرتها على توفير طاقة حرارية تفوق الطاقة الكهربائية المستهلكة.

ومشروع توزيع المضخات الحرارية في المنازل يدخل مرحلة التنفيذ الفعلي. تقوم الحكومة وحكومة جزيرة جيجو منذ أبريل من العام الحالي بتنفيذ "مشروع توزيع المضخات الحرارية في الحياة اليومية" بتكلفة إجمالية قدرها 34.44 مليار وون كوري جنوبي. والخطة تستهدف تثبيت مضخات حرارية هوائية في 2460 منزلاً بمنطقة جيجو بحلول نهاية العام.

الفئات المستفيدة من الدعم هي المنازل المنفصلة والمتصلة ذات أنظمة الطاقة الشمسية بقدرة 3 كيلوواط فأكثر. يتم تثبيت مضخات حرارية بقدرة أقل من 20 كيلوواط وخزانات تراكم حراري وأنظمة محطات توليد كهرباء افتراضية. من إجمالي تكلفة المشروع البالغة 14 مليون وون لكل وحدة سكنية، يتم توفير 70% منها أي 9.8 ملايين وون من قبل الحكومة والحكومة المحلية، فيما يتحمل السكان المبلغ المتبقي وهو 4.2 ملايين وون.

الطلب على البرنامج مرتفع جداً. في النصف الأول من العام، تم استقبال طلبات من 2507 وحدة سكنية على كمية 1042 وحدة معروضة أي ما يزيد عن الضعف. وفي النصف الثاني من العام، سيتم توزيع المضخات الحرارية على 1418 وحدة سكنية إضافية لإنهاء المشروع قبل نهاية السنة.

دفعت حكومة جيجو الاهتمام الكبير بتوزيع المضخات الحرارية حقيقة أنها تقلل استخدام الوقود الأحفوري في قطاع التدفئة وفي الوقت ذاته يمكنها تخفيف قيود إنتاج الكهرباء من الطاقة المتجددة. عندما يتجاوز إنتاج الطاقة الشمسية والرياح الطلب على الكهرباء أو طاقة استيعاب الشبكة، يمكن تشغيل المضخات الحرارية لتسخين المياه وتخزينها في خزانات التراكم الحراري ثم استخدامها عند الحاجة للتدفئة أو الماء الساخن. بهذه الطريقة يتم تحويل الطاقة الكهربائية الفائضة إلى طاقة حرارية وتخزينها.

من خلال أنظمة محطات توليد الكهرباء الافتراضية، يمكن إدارة المضخات الحرارية في عدة وحدات سكنية مجتمعة بحيث يتم زيادة الاستهلاك عندما تكون الكهرباء فائضة وتقليله عندما يرتفع الطلب. كما يتم دراسة نماذج إيرادات من خلال الاعتراف بانخفاض الانبعاثات الغازية الدفيئة الناتجة عن تثبيت المضخات الحرارية كإنجازات في الحد من الانبعاثات وبيع رصيد الكربون.

لكن هناك عقبات يجب تخطيها قبل التوسع الوطني للمشروع. المشروع الحالي يقتصر على المنازل المنفصلة والمتصلة التي تمتلك أنظمة الطاقة الشمسية. نظراً لأن تثبيت خزانات الماء الساخن وخزانات التراكم الحراري والأنابيب يتطلب مساحات كبيرة، فإن تطبيق هذا النظام على أبراج السكن الحالية ليس سهلاً. كما يجب التحقق من أداء النظام في فصل الشتاء التي تختلف حسب مستوى العزل الحراري للمنزل ودرجات الحرارة الخارجية، بالإضافة إلى التأكد من فعالية توفير التكاليف الفعلية.

من التحديات أيضاً وضع خطة لتعرفة كهربائية مخصصة يمكنها تقليل عبء السكان مع تشجيعهم على استخدام المضخات الحرارية في أوقات إنتاج الطاقة المتجددة. حكومة جيجو تدرس حالياً سبل تطبيق تعرفة كهربائية تعكس خصائص المضخات الحرارية.




* تمت ترجمة هذا المقال تلقائيًا بواسطة الذكاء الاصطناعي.