electric.org.il

מאמרים אחרונים

קישורים
- אנרגית רוח
- אנרגיה מתחדשת
- אנרגיה תרמו סולארית
- רווח כספי מיצור חשמל
- אנרגית מים הידרואלקטרית
- מכשירי חשמל חסכוניים
- אנרגיה גיאותרמית


משאבות חום

מה הן משאבות חום?

משאבת חום
הינה מערכת מנועים המפיקה חום סביבתי על מנת לחמם מים, תוך כדי ניצול של חום טבעי, דוגמת ניצול החום שבאוויר או באדמה. מערכות אלו הן כיום המערכות האפקטיביות, היעילות והחסכוניות ביותר למטרת חימום מים לצרכים ביתיים כמו מי המקלחת, מי הרדיאטורים לחימום, חימום בריכות ואפליקציות שונות נוספות למים החמים.

המערכת של משאבות חום אינה עובדת בשיטה המוכרת של הבערת דלקי מאובנים, ובכך למעשה היתרון החשוב שלה, מעבר ליתרון העלויות ואמינות המערכת. במילים אחרות המערכת מסייעת לשמירה על סביבה נקייה, תוך ניצול מקורות של אנרגיה חלופית מתחדשת.

המערכת מחלצת את החום מהאוויר בחלל או באדמה ומעבירה אותו למדחס. דחיסת החום מעלה את הטמפרטורה ומשמשת לחימום מים המוזרמים ליעדים הנדרשים, כדוגמת חימום תת רצפתי, יחידות רדיאטור קבועות או מזגנים מבוססי מים.

חימום וקירור באמצעות משאבות חום - תרומה לאיכות הסביבה


השימוש במשאבות חום הוא חסכוני במיוחד. אם עד כה, חימום הבית באמצעות מזגן הייתה הדרך הזולה והיעילה ביותר לחימום הבית, הרי שקם לו מתחרה חדש בדמות משאבות החום. לא זו בלבד כי החימום במשאבות החום זול יותר מהחימום באמצעות המזגן, אלא שאין מניעה להשתמש במשאבות חום גם בטמפרטורות הנמוכות מעשרה מעלות צלזיוס, הגורמת לקיפאון המזגן וחוסר יעילותו.

שיטת העבודה של משאבות החום בניצול אנרגיה חלופית להפעלת המדחס, מהווה שיטה ידידותית לסביבה, המנצלת את חום האוויר או את החום המצוי באדמה. בזכות עובדות אלו, הוגדרה מערכת משאבות החום לחימום וקירור הבית, על ידי הסוכנות האמריקאית לאיכות הסביבה - כשיטה חסכונית ביותר המגנה ושומרת על איכות הסביבה.

הקירור באמצעות משאבות החום הוא תהליך פשוט ואינו דורש כל הסבה של המערכת, כאשר פונקציה זו היא פונקציה מוכללת במערכות משאבות החום המתקדמות. עיקרון הפעולה בעת קירור באמצעות משאבות חום, הוא בפעולה הפוכה של המשאבה. כלומר, החום הנמצא באוויר שבחלל הבית נשאב על ידי משאבות החום ומנגד, מוזרם אל חלל הבית האוויר הקר. הקירור המופק ממשאבות הבית הוא קירור יעיל, נעים, וחסכוני במיוחד. נכון להיום ניתן לקבוע, כי קירור מבנים באמצעות משאבות חום היא שיטת הקירור החסכונית והיעילה ביותר.

משאבות חום - איך זה עובד?


השימוש במשאבות חום אינו חדש. מנועי השאיבה מבוססים על טכנולוגיה שפותחה על ידי המהנדס והפיזיקאי סאדי קרנו. קרנו פיתח מנוע חום בעל נצילות מכסימאלית הקרוי על שמו - "מנוע קרנו". עיקרון השימוש במנוע קרנו, מקובל ונפוץ כאמצעי להפעלת מזגנים בעת קירור אוויר. משאבות החום עליהם מוסבר במאמר זה, ייחודיות בכך שהן מחממות מים ולא אוויר. כאמור, חימום המים משמש את הצרכים הביתיים והוא יישום חדש יחסית למנוע קרנו.

את האוויר המשמש את משאבות החום לחימום המים, מחלצת משאבת החום משני גורמים אפשריים: מהאוויר (Air Source) או מהאדמה (Ground Source). קביעת מקור החום עליו תבוסס פעולתה של משאבת החום, תלוי במיקום הגיאוגרפי בו מותקנת משאבת החום.

במקרים בהם האוויר בחוץ הוא אוויר קר מאוד (למשל במדינות צפוניות או במדינות המאופיינות במזג אוויר קר במיוחד בימי החורף או במהלך השנה) נוטים להשתמש בחום המופק מהאדמה. במקומות בהם הטמפרטורה היא חמה יותר, כדוגמת מדינת ישראל, עדיף להשתמש בחום המופק מן האוויר.

יתרונותיה של משאבת החום כאמצעי חימום וקירור

מעבר ליתרונות של חיסכון בחשמל ושמירה על איכות הסביבה, ישנם יתרונות נוספים בהתקנה של מערכת משאבות חום כאמצעי החימום והקירור המרכזי:

  • התקנה פשוטה ומהירה
  • תחזוקה נוחה
  • אמינות ויעילות המערכת
  • אספקת מים חמים מהמערכת לצרכי מקלחות כל ימות השנה, כתוצר נספח
  • התחברות למערכות הסקה קיימות ולרדיאטורים קבועים קיימים
  • מערכות הפעלה מתקדמות

בתי אב רבים במדינת ישראל וכן בתי עסק ובנייני משרדים, החליפו את שיטות החימום הקונבנציונאליות ועברו לחימום באמצעות משאבות מים. פעולה זו הסבה להם לא רק חיסכון בחשמל, אלא הפכה אותם לגופים הנרתמים לאיכות הסביבה ולמאבק נגד זיהום האוויר.

השימוש במזגנים, הסקה מרכזית, או חימום רצפתי מבוסס חשמל - צורכים הספקים גבוהים של חשמל, ובכך מזהמים יותר. מיותר לציין כי שיטות אלו יקרות הרבה יותר. אם אין ברשותכם מערכת קבועה לחימום או קירור בביתכם, או אם אתם שוקלים להשקיע במערכת כזו לבית חדש או קיים - מומלץ לשקול את השימוש במערכת משאבות חום כפיתרון אידיאלי.