مبدأ عمل مضخات تسخين مياه حمامات السباحة
المضخة الحرارية لحمام السباحة عبارة عن جهاز يستخدم الحرارة من الهواء المحيط لتدفئة مياه حمام السباحة. مبدأ تشغيله الأساسي هو عكس مبدأ تشغيل مكيف الهواء:
يمتص المبخر الحرارة من الهواء المحيط، ويحول مادة التبريد من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
يقوم الضاغط بالضغط على مادة التبريد الغازية، وبالتالي رفع درجة حرارتها.
يقوم المكثف بنقل هذه الحرارة إلى أنابيب توزيع مياه حوض السباحة.
يعمل صمام التمدد على تقليل ضغط ودرجة حرارة مادة التبريد، مما يكمل الدورة.
ببساطة، مقابل كل وحدة من الطاقة الكهربائية المستهلكة، يمكن للمضخة الحرارية استخلاص 3 إلى 5 وحدات من الطاقة الحرارية من الهواء. على العكس من ذلك، في وضع التبريد، تلعب المضخة الحرارية دور "مكيف الهواء"، حيث تنقل الحرارة من ماء حوض السباحة إلى الهواء الخارجي.
القيمة الفريدة لنظام المضخة المزدوجة-(التدفئة والتبريد)
في سياق حمامات السباحة المعبأة في حاويات، فإن التكوين المزدوج-الذي يشتمل على مضخة تسخين ومضخة تبريد-يعمل على تمكين الوظيفة الأساسية المتمثلة في كونها "مناسبة لجميع الفصول الأربعة":
وضع التسخين: تحافظ مضخة التسخين على درجة حرارة الماء عند حوالي 18-20 درجة. يشير مشغلو حمامات السباحة الخارجية في المملكة المتحدة إلى نطاق درجة الحرارة هذا على أنه "درجة حرارة الماء المثالية للسباحين-في المياه المفتوحة"-مما يجعله مناسبًا لعشاق السباحة في المياه الباردة-والاستخدام العائلي العام. حتى خلال فصل الشتاء البريطاني-عندما ينخفض متوسط درجات الحرارة في يناير إلى 6 درجات -تظل مياه حمام السباحة دافئة ومريحة.
وضع التبريد: عندما ترتفع درجات حرارة الصيف فوق 30 درجة، يتم تنشيط مضخة التبريد تلقائيًا لمنع تحول مياه حوض السباحة إلى "حمام" دافئ غير مريح، وبالتالي ضمان تجربة سباحة مريحة.
ومن الجدير بالذكر أن المضخات الحرارية ليست مناسبة لجميع الظروف المناخية؛ وفي البيئات التي تقل فيها درجات الحرارة عن الصفر-، تنخفض كفاءتها بشكل ملحوظ. ومع ذلك، بالنسبة للمناخ البحري المعتدل في المملكة المتحدة، تمثل المضخات الحرارية الخيار الأنسب: نادرًا ما تنخفض درجات الحرارة في الشتاء إلى أقل من 0 درجة، مما يسمح للمضخة الحرارية باستخراج الحرارة من الهواء بشكل فعال؛ علاوة على ذلك، تكون تقلبات درجات الحرارة في الصيف معتدلة، مما يجعل حمل التبريد قابلاً للإدارة نسبيًا.
العاكس مقابل المضخات الحرارية ذات السرعة الثابتة-
تشهد الصناعة حاليًا تطورًا تكنولوجيًا، حيث تنتقل من المضخات الحرارية التقليدية ذات السرعة الثابتة- إلى المضخات الحرارية التي تعمل بالعاكس-. تستخدم المضخات الحرارية ذات السرعة الثابتة - ضاغطًا يعمل بسرعة ثابتة؛ بمجرد تشغيلها، تعمل الوحدة بكامل طاقتها حتى يتم الوصول إلى درجة الحرارة المستهدفة، وعند هذه النقطة يتم إيقاف التشغيل-متكررًا دورة البدء والإيقاف هذه بشكل مستمر. وعلى النقيض من ذلك، تستخدم المضخات الحرارية العاكسة ضواغط متغيرة السرعة-قادرة على ضبط خرج الطاقة في الوقت الفعلي-بناءً على الطلب على التدفئة، بدلاً من مجرد تشغيل وإيقاف التشغيل.
مزايا المضخات الحرارية العاكسة واضحة: بالمقارنة مع المضخات الحرارية التقليدية-ذات التردد الثابت، فإن نسبة كفاءة استخدام الطاقة الخاصة بها أعلى بشكل ملحوظ، مما يؤدي عادةً إلى توفير الطاقة بنسبة 30% إلى 50% تحت نفس حمل التسخين. علاوة على ذلك، تعمل ميزة "التشغيل الناعم-" على تقليل الضغط الميكانيكي على الضاغط، وبالتالي إطالة عمر خدمة المعدات. بالإضافة إلى ذلك، فهي تعمل بمستويات ضوضاء أقل، مما يجعلها مناسبة تمامًا-بشكل خاص لبيئات الفناء الخلفي السكنية. على الرغم من أن تكلفة الشراء الأولية لمضخة الحرارة العاكسة أعلى، إلا أن توفير الكهرباء المتراكم على مدار موسمين إلى ثلاثة مواسم فقط يكفي عادةً لاسترداد الاستثمار.
مدفوعة باللوائح البيئية الأوروبية
فيما يتعلق باتجاهات الصناعة، تشهد المضخات الحرارية لحمام السباحة حاليًا تحولًا تكنولوجيًا أخضر. لنأخذ أوروبا كمثال، تنص لائحة الاتحاد الأوروبي المنقحة للغاز F-على أنه-اعتبارًا من عام 2027-سيتم التخلص تدريجيًا من المبردات ذات القدرة على الاحتباس الحراري (GWP) التي تبلغ 150 أو أعلى، وبالتالي تسريع اعتماد البدائل المنخفضة-على القدرة على الاحتباس الحراري. ومن بين هذه الخيارات، يبرز غاز التبريد R290 (البروبان) نظرًا لقيمته المنخفضة جدًا-لقيمة القدرة على إحداث الاحترار العالمي التي تبلغ 3- فقط، وهو رقم يقل 200 مرة عن قيمة غاز التبريد R32 شائع الاستخدام، مما يجعله الخيار الصديق للبيئة لقطاع تسخين حمامات السباحة.
