مبدأ
تمتص مصادر المياه الضحلة على سطح الأرض (عادة في حدود 1,000 متر)، مثل المياه الجوفية والأنهار السطحية والبحيرات والمحيطات، قدرًا كبيرًا من الطاقة الإشعاعية من الشمس الداخلة إلى الأرض، وتكون درجة حرارة مصادر المياه عموما مستقرة جدا. مبدأ العمل لتكنولوجيا المضخات الحرارية لمصدر المياه هو نقل الطاقة الحرارية من درجة الحرارة المنخفضة إلى درجة الحرارة المرتفعة عن طريق إدخال كمية صغيرة من الطاقة عالية الجودة (مثل الكهرباء). يعمل المسطح المائي كمصدر للحرارة لتدفئة المضخات الحرارية في الشتاء ومصدر بارد لتكييف الهواء في الصيف، أي أنه يتم "إخراج" الحرارة الموجودة في المبنى في الصيف وإطلاقها في المسطح المائي. نظرًا لأن درجة حرارة مصدر المياه منخفضة، فيمكنها التخلص من الحرارة بكفاءة لتحقيق هدف الصيف. الغرض من تبريد المبنى داخل المنزل؛ في فصل الشتاء، يتم استخدام وحدة المضخة الحرارية لمصدر المياه "لاستخراج" الطاقة الحرارية من مصدر المياه وإرسالها إلى المبنى للتدفئة. [2]
ميزة
بالمقارنة مع أنظمة التدفئة مثل الغلايات (الكهرباء والوقود) ومضخات الحرارة مصدر الهواء، تتمتع المضخات الحرارية مصدر المياه بمزايا واضحة. يمكن لتسخين الغلاية تحويل 90% إلى 98% فقط من الطاقة الكهربائية أو 70% إلى 90% من الطاقة الداخلية للوقود إلى حرارة ليستخدمها المستخدمون. لذلك، توفر المضخات الحرارية ذات المصدر الأرضي أكثر من ثلثي الطاقة الكهربائية مقارنة بالغلايات الكهربائية للتدفئة. توفر غلايات الوقود أكثر من نصف الطاقة؛ لأن درجة حرارة مصدر الحرارة لمضخات الحرارة مصدر المياه مستقرة نسبيا على مدار العام، عموما 10 إلى 25 درجة، يمكن أن تصل معاملات التبريد والتدفئة إلى 3.5 إلى 4.4. بالمقارنة مع المضخات الحرارية التقليدية بمصدر الهواء، فهي أعلى بحوالي 40%، وتكلفة تشغيلها تتراوح من 50% إلى 60% من مكيفات الهواء المركزية العادية. لذلك، في العقد الماضي أو نحو ذلك، حققت أنظمة تكييف الهواء بمضخات الحرارة بمصدر المياه تطورًا سريعًا في أمريكا الشمالية وأوروبا الوسطى والشمالية وبلدان أخرى. كما أصبح سوق المضخات الحرارية لمصادر المياه في الصين نشطًا بشكل متزايد، مما يجعل هذه التكنولوجيا مستخدمة على نطاق واسع وأصبحت تكنولوجيا فعالة لتكييف الهواء للتدفئة والتبريد.