من الأسهل عمومًا تحريك شيء ما بدلاً من صنع شيء ما. من خلال تطبيق هذا المبدأ ، تستخدم سخانات المياه ذات المضخات الحرارية الكهرباء لنقل الحرارة من مكان إلى آخر بدلاً من توليد الحرارة مباشرة.

لفهم مفهوم المضخات الحرارية ، تخيل ثلاجة تعمل في الاتجاه المعاكس. بينما تقوم الثلاجة بإزالة الحرارة من الصندوق المغلق وطرد تلك الحرارة إلى الهواء المحيط ، فإن سخان المياه بمضخة الحرارة يأخذ الحرارة من الهواء المحيط وينقلها إلى الماء في خزان مغلق.

خلال فترات ارتفاع الطلب على الماء الساخن ، تتحول سخانات المياه بالمضخة الحرارية إلى حرارة مقاومة كهربائية قياسية (ومن ثم يشار إليها غالبًا باسم سخانات الماء الساخن "الهجينة") تلقائيًا.

كيف يعمل سخان المياه بمضخة الحرارة

تستخدم سخانات المياه ذات المضخات الحرارية الكهرباء لنقل الحرارة من مكان إلى آخر بدلاً من توليد الحرارة مباشرة. لذلك ، يمكن أن تكون أكثر كفاءة في استخدام الطاقة بمرتين إلى ثلاث مرات من سخانات المياه المقاومة الكهربائية التقليدية. لتحريك الحرارة ، تعمل المضخات الحرارية مثل الثلاجة في الاتجاه المعاكس.

بينما تسحب الثلاجة الحرارة من داخل الصندوق وتفرغها في الغرفة المحيطة ، يسحب سخان الماء بمضخة حرارية بمصدر هواء مستقل الحرارة من الهواء المحيط ويطرحها - عند درجة حرارة أعلى - في الخزان للتسخين ماء. يمكنك شراء نظام تسخين المياه بمضخة حرارية قائمة بذاتها كوحدة متكاملة مع خزان مياه مدمج وعناصر تسخين احتياطية مقاومة. يمكنك أيضًا تعديل مضخة حرارية للعمل مع سخان مياه تخزين تقليدي موجود.

تتطلب سخانات المياه ذات المضخات الحرارية التركيب في المواقع التي تظل في نطاق 40 درجة إلى 90 درجة فهرنهايت (4.4 إلى 32.2 درجة مئوية) على مدار العام وتوفر ما لا يقل عن 1000 قدم مكعب (28.3 متر مكعب) من مساحة الهواء حول سخان المياه. يمكن إخراج هواء العادم البارد إلى الغرفة أو في الهواء الطلق. قم بتثبيتها في مكان به حرارة زائدة ، مثل غرفة الفرن. سخانات المياه بمضخة الحرارة لن تعمل بكفاءة في مكان بارد. تميل إلى تبريد المساحات الموجودة فيها. يمكنك أيضًا تثبيت نظام مضخة حرارية مصدر الهواء يجمع بين التدفئة والتبريد وتسخين المياه. تعمل أنظمة التوليف هذه على سحب الحرارة إلى الداخل من الهواء الخارجي في الشتاء ومن الهواء الداخلي في الصيف. نظرًا لأنها تزيل الحرارة من الهواء ، فإن أي نوع من أنواع أنظمة المضخات الحرارية لمصدر الهواء يعمل بكفاءة أكبر في المناخ الحار.

يقوم أصحاب المنازل في المقام الأول بتركيب مضخات الحرارة الجوفية - التي تسحب الحرارة من الأرض خلال فصل الشتاء ومن الهواء الداخلي خلال فصل الصيف - لتدفئة منازلهم وتبريدها. لتسخين المياه ، يمكنك إضافة جهاز إزالة التسخين إلى نظام المضخة الحرارية الأرضية. جهاز إزالة التسخين عبارة عن مبادل حراري مساعد صغير يستخدم غازات شديدة الحرارة من ضاغط مضخة الحرارة لتسخين المياه. ثم يدور هذا الماء الساخن عبر أنبوب إلى خزان سخان المياه في المنزل.

تتوفر أيضًا أجهزة إزالة الحرارة لسخانات المياه بدون خزان أو سخانات المياه حسب الطلب. في الصيف ، يستخدم جهاز إزالة الاحتباس الحراري الحرارة الزائدة التي قد يتم طردها إلى الأرض. لذلك ، عندما تعمل المضخة الحرارية الأرضية بشكل متكرر خلال فصل الصيف ، يمكنها تسخين كل المياه الخاصة بك.

خلال الخريف والشتاء والربيع - عندما لا ينتج جهاز التسخين الزائد نفس القدر من الحرارة الزائدة - ستحتاج إلى الاعتماد أكثر على التخزين الخاص بك أو طلب سخان المياه لتسخين المياه. تقدم بعض الشركات المصنعة أيضًا أنظمة مضخات حرارية أرضية ثلاثية الوظائف ، والتي توفر التدفئة والتبريد والماء الساخن. يستخدمون مبادل حراري منفصل لتلبية جميع احتياجات الماء الساخن للأسرة.