كجهاز أساسي لاستخدام الطاقة منخفضة الكربون ،مضخات الحرارة من الماء إلى الماءتتميز بـ "نسبة كفاءة الطاقة المتوسطة إلى عالية (COP) للمياه" وتستخدم على نطاق واسع في المجالات السكنية والتجارية والصناعية. من خلال امتصاص الحرارة المنخفضة الدرجة من المسطحات المائية مثل المياه الجوفية والمياه الصرف الصناعية من خلال المبادل الحراري الجانبي للماء ، فإنها تضغط وزيادة درجة الحرارة لتوفير التدفئة أو التبريد أو الماء الساخن لجانب المستخدم. بالمقارنة مع معدات الطاقة التقليدية ، فإنها توفر طاقة أكثر من 30 ٪ -60 ٪ ، مما يجعلها حلًا مفضلاً يتماشى مع "أهداف الكربون المزدوجة".
للمناطق السكنية مع التدفئة المركزية أو التبريد المركزي ،مضخات الحرارة من الماء إلى الماءيمكن استخدامها بالاقتران مع تسخين الأرضيات أو أنظمة ملف المروحة لتحقيق التحكم في درجة الحرارة الثابتة في جميع أنحاء المنزل.
استخدم مجتمع سكني في شمال الصين نظام مضخة حرارة مياه إلى المياه الجوفية. على سبيل المثال ، أثناء التدفئة في فصل الشتاء ، تظل درجة حرارة ماء المخرج مستقرة في 45-50 ℃. وتتغير درجة الحرارة الداخلية فقط بواسطة ≤ ± 1 ℃. بالمقارنة مع الغلايات التي تعمل بالغازات التي تعمل بالغاز ، فإنه يوفر طاقة أكبر بنسبة 52 ٪ ، مما يقلل من متوسط تكلفة التدفئة السنوية لكل أسرة من 2800 يوان إلى 1340 يوان.
خلال التبريد في الصيف ، يصل شرطي النظام إلى 4.2 ، مما يوفر طاقة بنسبة 35 ٪ أكثر من مكيفات الهواء المركزية التقليدية. مع ضوضاء التشغيل ≤45db ، فإنه لا يزعج حياة السكان.
توضح البيانات في عام 2024 أن المباني السكنية الجديدة التي تستخدم مضخات الحرارة من المياه إلى المياه تمثل 28 ٪ ، وهي زيادة على أساس سنوي قدرها 11 ٪.
تحتاج الأماكن التجارية مثل الفنادق والمستشفيات والمدارس إلى الكثير من المياه الساخنة ، والطلب مستقر. يمكن أن توفر مضخات الحرارة من الماء إلى الماء 24/7 إمدادات المياه الساخنة المستمرة.
اعتمد فندق من فئة الأربع نجوم نظام مضخة حرارة مياه إلى المياه إلى المياه. ينتج 200 طن من 55 ℃ الماء الساخن كل يوم. هذا يلبي احتياجات 800 غرفة الضيوف وخدمات تقديم الطعام.
بالمقارنة مع معدات التدفئة الكهربائية ، انخفض استخدام الكهرباء السنوي من 180،000 كيلو واط عبر الساعة إلى 72000 كيلو واط في الساعة. وهذا يوفر 126000 يوان في تكاليف الكهرباء.
بالمقارنة مع الغلايات التي تعمل بالغاز ، فإنه يقلل من انبعاثات الكربون السنوية بمقدار 156 طن.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن ربط النظام بنظام تكييف الهواء في الفندق: خلال فصل الصيف ، يتم استرداد حرارة الهدر من التبريد لتسخين الماء الساخن ، مما يزيد من كفاءة استخدام الطاقة (تصل كفاءة استرداد حرارة النفايات إلى 70 ٪).
في القطاع الصناعي ، تعد مضخات الحرارة من الماء إلى الماء معدات رئيسية لـ "استرداد حرارة النفايات وإعادة استخدامها". قدم مصنع لمعالجة الأغذية 35-40 درجة مائية من خطوط الإنتاج إلى مضخات حرارة من الماء إلى المياه: بعد استخراج حرارة النفايات ، يتم استخدام الماء لتسخين ورشة العمل (في الشتاء) وإمدادات المياه الساخنة لحمامات الموظفين ، ويتم تصريف مياه الصرف الصحي إلى المعيار بعد انخفاض درجة الحرارة إلى 20 ℃. هذا الحل:
يقلل من استهلاك الغاز الطبيعي السنوي للمصنع بمقدار 80،000 متر مكعب ، مما يوفر 480،000 يوان في تكاليف الطاقة.
يقلل من درجة حرارة مياه الصرف الصحي التي تم تفريغها ، مما يقلل من التلوث الحراري البيئي.
تُظهر البيانات من حديقة صناعية كيميائية أن متوسط فترة الاسترداد لمضخات المياه إلى المياه إلى المياه الصناعية لا يتجاوز 2.5 سنة ، وأقصر بكثير من المعدات الأخرى الموفرة للطاقة.
سيناريوهات التطبيق | وظائف أساسية | نسبة كفاءة الطاقة (COP) | معدل توفير الطاقة | نتائج الحالة النموذجية |
---|---|---|---|---|
القطاع السكني | التدفئة + التبريد | 3.8-4.5 | 35 ٪ -52 ٪ | متوسط تكلفة التدفئة السنوية لكل أسرة انخفضت بمقدار 1 ، 460 يوان |
القطاع التجاري | إمدادات المياه الساخنة المركزية | 4.0-5.0 | 40 ٪ -60 ٪ | ينتج الفندق 200 طن من 55 ℃ الماء الساخن يوميًا ، مما يوفر 126 ، 000 يوان في تكاليف الكهرباء السنوية |
القطاع الصناعي | استرداد حرارة النفايات + التدفئة/الماء الساخن | 3.5-4.2 | 30 ٪ -45 ٪ | يوفر مصنع الغذاء 480 ، 000 يوان في تكاليف الغاز الطبيعي السنوي |
مع تحسن التكنولوجيا ،مضخات الحرارة من الماء إلى الماءتتغير لتكون أكثر "جيدة في العمل في درجات حرارة منخفضة" و "قادرة على التكيف بذكاء":
يمكن أن تعمل مضخات حرارة المياه إلى المياه المنخفضة ذات درجة حرارة منخفضة حتى عندما تكون درجة حرارة مصدر المياه منخفضة تصل إلى 5 ℃ ، وهذا يجعلها مناسبة للمناطق الشمالية الباردة.
يمكن للنماذج ذات أنظمة التحكم الذكية القائمة على الذكاء الاصطناعي ضبط معلمات التشغيل تلقائيًا وفقًا للتحميل من جانب المستخدم ، وهذا يجعل استهلاك الطاقة ينخفض بنسبة 8 ٪-12 ٪ أخرى.
في وقت لاحق ، مع التحسن في التقنيات لاستخدام مصادر المياه (مثل استخدام المياه المستصلحة ومياه البحر) ، فإن مضخات الحرارة من الماء إلى الماء ستجلب قيمة خضراء في سيناريوهات مختلفة. سيصبحون أيضًا جزءًا رئيسيًا في انتقال الطاقة.
Teams